.

Інформатика (шпаргалка)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 72649
Скачать документ

Сутність інформатики.

Інформатика – це комплексна, технічна наука, що систематизує прийоми
створення, збереження, відтворення, обробки та передачі даних засобами
обчислювальної техніки, а також принципи функціонування цих засобів та
методи керування ними. Термін “інформатика” походить від французького
слова Informatique і утворене з двох слів: інформація та автоматика.
Запроваджено цей термін у Франції в середині 60-х років XX ст., коли
розпочалося широке використання обчислювальної техніки. Тоді в
англомовних країнах увійшов до вжитку термін “Computer Science” для
позначення науки про перетворення інформації, що грунтується на
використанні обчислювальної техніки. Тепер ці терміни є синонімами.

Поява інформатики зумовлена виникненням і поширенням нової технології
збирання, оброблення і передачі інформації, пов’язаної з фіксацією даних
на машинних носіях.

Предмет інформатики як науки складають:

апаратне забезпечення засобів обчислювальної техніки;

програмне забезпечення засобів обчислювальної техніки;

засоби взаємодії апаратного та програмного забезпечення;

засоби взаємодії людини з апаратними та програмними засобами.

Засоби взаємодії в інформатиці прийнято називати інтерфейсом. Тому
засоби взаємодії апаратного та програмного забезпечення інколи називають
також програмно-апаратним інтерфейсом, а засоби взаємодії людини з
апаратними та програмними засобами – інтерфейсом користувача.

Основною задачею інформатики як науки є систематизація прийомів та
методів роботи з апаратними та програмними засобами обчислювальної
техніки. Мета систематизації полягає у тому, щоб виділити, впровадити та
розвинути передові, найбільш ефективні технології автоматизації етапів
роботи з даними, а також методично забезпечити нові технологічні
дослідження.

Інформатика – практична наука. Її досягнення повинні проходити перевірку
на практиці і прийматися в тих випадках, коли вони відповідають критерію
підвищення ефективності. У складі основної задачі сьогодні можна
виділити такі основними напрямками інформатики для практичного
застосування :

архітектура обчислювальних систем (прийоми та методи побудови систем,
призначених для автоматичної обробки даних);

інтерфейси обчислювальних систем (прийоми та методи керування апаратним
та програмним забезпеченням);

програмування (прийоми, методи та засоби розробки комплексних задач);

перетворення даних (прийоми та методи перетворення структур даних);

захист інформації (узагальнення прийомів, розробка методів і засобів
захисту даних);

автоматизація (функціонування програмно-апаратних засобів без участі
людини);

стандартизація (забезпечення сумісності між апаратними та програмними
засобами, між форматами представлення даних, що відносяться до різних
типів обчислювальних систем).

На всіх етапах технічного забезпечення інформаційних процесів для
інформатики ключовим питанням є ефективність. Для апаратних засобів під
ефективністю розуміють співвідношення продуктивності обладнання до його
вартості. Для програмного забезпечення під ефективністю прийнято
розуміти продуктивність користувачів, які з ним працюють. У
програмуванні під ефективністю розуміють обсяг програмного коду,
створеного програмістами за одиницю часу. В інформатиці все жорстко
орієнтоване на ефективність. Питання як здійснити ту чи іншу операцію,
для інформатики є важливим, але не основним. Основним є питання як
здійснити дану операцію ефективно.

В межах інформатики, як технічної науки можна сформулювати поняття
інформації, інформаційної системи та інформаційної технології.

2. Сутність інформації.

Інформація – це сукупність відомостей (даних), які сприймають із
навколишнього середовища (вхідна інформація), видають у навколишнє
середовище (вихідна інформація) або зберігають всередині певної системи.

Інформація походить від HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D1%81%D1%8C
%D0%BA%D0%B0_%D0%BC%D0%BE%D0%B2%D0%B0” \o “Латинська мова” латинського
слова «informatio», яке має декілька значень:

роз’яснення, виклад, витлумачення;

представлення, поняття;

ознайомлення, просвіта.

Інформація існує у вигляді документів, креслень, рисунків, текстів,
звукових і світлових сигналів, електричних та нервових імпульсів тощо.
Саме слово «інформатика» походить від латинського information, що
означає виклад, роз’яснення факту, події.

Саме слово «informatio» складається з префікса «in-» («в-, на-, при-») і
дієслова «formо» («надаю форму, створюю»), пов’язаного з іменником
«forma» («форма»).

З середини ХХ століття «інформація» стала загальнонауковим поняттям, але
до цих пір у науковій сфері воно залишається вкрай дискусійним.
Загальноприйнятого визначення інформації не існує, і воно
використовується головним чином на інтуїтивному рівні.

Людина отримує різноманітну інформацію про навколишній світ, сприймає
всі його різноманітні сторони за допомогою сенсорної системи чи органів
чуття.

Отримана інформація передається в мозок людини; він її аналізує,
синтезує і видає відповідні команди виконавчим органам. Залежно від
характеру одержуваної інформації, її цінності буде визначатися наступна
дія людини. Водночас, для з’ясування засобів відображення у свідомості
людини об’єктів і процесів, що відбуваються в зовнішньому середовищі,
необхідно знати, яким чином улаштовані органи чуття, і мати уявлення про
їх взаємодію.

Та матеріальна система, яка не розгортає в середині себе і в своїх
наступних взаємодіях набуту інформацію, приречена на деградацію. Лише
покладена і ззовні і розгорнута всередині об’єкта інформація може
забезпечити не тільки зберігання системи в мінливих умовах її
функціонування, а й подальше зростання її упорядкованості, складності та
організації. Звідси випливає висновок, що відображення є процесуальною
єдністю інформації і дії.

Інформація, будучи об’єктивною і всезагальною властивістю природи, має
відповідну специфіку на різних рівнях своєї організації. Отже, якщо
традиційна теорія відображення (копіювання, відтворення) не може
пояснити феномена відображення як фактора субстратних змін, то в
сучасній концепції відображення наділяється здатністю активно
відтворювати дійсне буття речей у формі можливостей, потенцій і
тенденцій розвитку інших речей; чинити організуючий вплив на перехідні
процеси в системі, що розвивається, і тим

самим функціонально детермінувати її новоутворення. Як бачимо,
відображення за такого його розуміння спроможне долати межу наявного
буття і переходити в не наявне, нове.

В сучасних умовах до складу продуктивних сил включають і інформацію.

Інформація дає змогу у той чи інший спосіб пояснити, відобразити чи
представити явище, процес, динаміку. Це ж саме можна говорити і про
економічні явища та події.

3. Форма представленя інформації.

П’ять видів комп’ютерної інформації

Сучасні комп’ютери можуть працювати з п’ятьма видами інформації:

1. Числовою інформацією (числа);

2. Текстовою інформацією (букви, слова, пропозиції, тексти);

3. Графічною інформацією (картинки, малюнки, креслення);

4. Звуковою інформацією (музика, мова, звуки);

5. Відеоінформацією (відеофільми, мультфільми, кінофільми).

Все ці п’ять видів інформації разом називають одним словом: мультимедіа.

Якщо комп’ютер може працювати зі всіма цими п’ятьма видами інформації,
то його називають мультимедійним.

Числова інформація

Для передачі інформації на велику відстань по проводах сто років тому
людина винайшов телеграф. Знайшовся спосіб перетворення чисел і букв в
сигнали – спеціальна телеграфна азбука (Азбука Морзе). Короткий сигнал
«крапка». Довгий сигнал – «тире».

Для комп’ютерів азбука Морзе не придатна, оскільки дуже незручно
розбиратися з тим, який сигнал довгий, а який короткий. Придумали
простіші сигнали: якщо є сигнал, то це одиниця. Якщо немає – нуль.

Мінімальне число представлення інформації – (нуль і один) називають
бітами. Група з восьми бітів – байтами. Їх чотирьох – півбайт.

У один байт можна записати число від 0 до 255.

У двох байтах можна записати число – від 0 до 65535.

У трьох – від 0 до 16 мільйонів.

Текстова інформація

Кожній букві привласнюється числовий номер. Наприклад – букві «А» число
1, а букві «Б» – 2. Треба сказати, що прописні і заголовні букви мають
різне число. Зокрема, російський алфавіт і латинський мають своє
кодування. Для того, щоб різні комп’ютери розуміли один одного учені
виробили єдиний стандарт представлення букв числами і назвали його
«Кодуванням символів» «ЯКІ». Перетворивши букви на числа, комп’ютер
перетворює числа на сигнали, і записує їх бітами, з яких збираються
байти.

Графічна інформація

Комп’ютери можуть працювати з графічною інформацією. Це можуть бути
малюнки або фотографії. Для того, щоб картинка могла зберігатися і
оброблятися в комп’ютері, її перетворюють на сигнали. Таке перетворення
називають оцифровкою. Для оцифровки графічної інформації служать
спеціальні цифрові фотокамери або спеціальні пристрої – сканери.

Цифрова камера працює, як звичайний фотоапарат, тільки зображення не
потрапляє на фотоплівку, а «запам’ятовується» в електронній пам’яті
такого «фотоапарата». Потім такий апарат підключають до комп’ютера і по
дроту передають сигнали, якими зашифровано зображення.

Якщо картинка зроблена на папері, то для того, щоб перетворити її на
сигнали, використовують сканери. Картинку кладуть в сканер. Сканер
проглядає кожну точку цієї картинки і передає в комп’ютер числа (байти),
якими зашифрований колір кожної крапки.

У кожного кольору свій шифр (його називають колірним кодом).

Якщо кожен колір передавати трьома байтами, то можна зашифрувати більше
16 мільйонів кольорів. Це значно більше, ніж може розрізнити людське
око, але для комп’ютера це не межа.

Звукова інформація

Звук, музика і людська мова поступають в комп’ютер у вигляді сигналів і
теж оцифровуються, тобто перетворюються на числа, а потім – в байти і
біти. Комп’ютер їх зберігає, обробляє і може відтворити (програти музику
або вимовити слово).

Для того, щоб ввести звукову інформацію в комп’ютер, до нього
підключають мікрофон або сполучають з іншими електронними музичними
пристроями, наприклад, з магнітофоном або програвачем. Якщо в комп’ютері
є спеціальна, звукова плата, то він може обробляти звукову інформації і
відтворювати людську мову, музику і звуки.

Відеоінформація

Сучасні комп’ютери можуть працювати з відеоінформацією. Вони можуть
записувати і відтворювати відеофільми, мультфільми і кінофільми. Як і
всі інші види інформації, відеоінформація теж перетворюється на сигнали
і записується у вигляді бітів і байтів. Відбувається це точно так, як і
з малюнками – різниця лише в тому, що таких «малюнків» треба обробляти
дуже багато.

Фільми складаються з кадрів. Кожен кадр – його як би окрема картинка.
Щоб зображення на екрані виглядало «живим» і рухалося, кадри повинні
змінювати один одного з великою швидкістю – 25 кадрів в секунду. Якщо
комп’ютер могутній і швидкий, то він може 25 разів в секунду обробляти в
своїй пам’яті нову картинку і показувати її на екрані.

Сигнали для запису відеозображень комп’ютер отримує від відеокамери. Як
і всі інші види інформації, він перетворить ці сигнали в біти і байти і
записує їх в свою пам’ять.

Виводиться відеозображення на екран комп’ютерного монітора. При цьому
разом із зображенням може виводитися і звук.

4. Передавання інформації.

Для систем передачі інформації важлива фізична природа її сприйняття. За
цією ознакою інформація може бути розділена на слухову, зорову і
“машинну”. Перші два види відповідають найбільш ємким каналам сприйняття
інформації людиною. Пропускна спроможність слухового каналу складає
тисячі десяткових одиниць інформації, а зрітельного – мільйони.
“Машинна” інформація призначена для обробки ЕОМ. Тут пропускна
спроможність каналів повинна узгоджуватися із швидкістю обробки її
машиною – до декількох десятків мільйонів двійкових одиниць інформації в
секунду. За допомогою ЕОМ в даний час стала можлива обробка слухової і
зорової інформації.

Для передачі інформації на відстань необхідно передати що містить цю
інформацію повідомлення. Структурна схема систему передачі інформації
приведена на мал.1

Кодер здійснює відображення повідомлення, що генерується, в дискретну
послідовність.

Модулятор і демодулятор в сукупності реалізують операції по перетворенню
кодованого повідомлення в сигнал і зворотні перетворення.

Декодер відображає дискретну послідовність в копію початкового
повідомлення.

5. Кількість інформації. Одиниці вимірювання даних

Кількість інформації ( HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D1%96%D0%B9%D1%81
%D1%8C%D0%BA%D0%B0_%D0%BC%D0%BE%D0%B2%D0%B0” \o “Англійська мова” англ.
information content) — міра HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%86%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0
%D1%86%D1%96%D1%8F” \o “Інформація” інформації , яка міститься в
повідомленні.

Найменшою одиницею після біта є байт (1 байт = 8 битий = 1 символ).
Оскільки одним байтом, як правило, кодується один символ текстової
інформації, то для текстових документів розмір в байтах відповідає
лексичному об’єму в символах. Крупніша одиниця вимірювання кілобайт (1
Кб = 1024 байт). Крупніші одиниці утворюються додаванням префіксів
мега-, гіга-, тера-; у крупніших одиницях поки немає практичної потреби:

1 Мб = 1048580 байт;

1 Гб = 10737740000 байт.

1 Тб = 1024 Гб.

Кількість інформації, що отримується в одному елементарному
повідомленні, ще ніяк не характеризує джерело. Одні елементарні
повідомлення можуть нести багато інформації, але передаватися дуже
рідко, інші — передаватися частіше, але нести менше інформації. Тому
джерело може бути охарактеризоване середньою кількістю інформації, що
приходиться на одне елементарне повідомлення, що носить назву «
HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BF%D1%96
%D1%8F” \o “Ентропія” ентропія джерела».

1927р. американський інженер Роберт Хартлі запропонував формулу виміру
інформації(не враховує, що інформація може знаходитись з різною
ймовірністю):

І=log2N

I- кількість інформації

N- кількість повідомлень

Американський вчений Клод Шенон запропонував формулу, яка враховує
ймовірність появи інформації:

І- кількість інформації

р – ймовірність появи повідомлень

І=р1log2p1+…

6. Використання інформації.

Дані є складовою частиною інформації, що являють собою зареєстровані
сигнали. Під час інформаційного процесу дані перетворюються з одного
виду в інший за допомогою методів. Обробка даних містить в собі множину
різних операцій. Основними операціями є:

збір даних – накопичення інформації з метою забезпечення достатньої
повноти для прийняття рішення;

формалізація даних – приведення даних, що надходять із різних джерел до
однакової форми;

фільтрація даних – усунення зайвих даних, які не потрібні для прийняття
рішень;

сортування даних – впорядкування даних за заданою ознакою з метою
зручності використання;

архівація даних – збереження даних у зручній та доступній формі;

захист даних – комплекс дій, що скеровані на запобігання втрат,
відтворення та модифікації даних;

транспортування даних – прийом та передача даних між віддаленими
користувачами інформаційного процесу. Джерело даних прийнято називати
сервером, а споживача – клієнтом;

перетворення даних – перетворення даних з однієї форми в іншу, або з
однієї структури в іншу, або зміна типу носія.

7. Властивості інформації.

Як і всякий об’єкт, інформація має властивості. Характерною відмінною
особливістю інформації від інших об’єктів природи і суспільства є
дуалізм: на властивості інформації впливають як властивості даних,
складових її змістовної частини, так і властивості методів, що
взаємодіють з даними в ході інформаційного процесу. Після закінчення
процесу властивості інформації переносяться на властивості нових даних,
тобто властивості методів можуть переходити на властивості даних.

Властивості:

1. Поняття об’єктивності інформації є відносним, це зрозуміло, якщо
врахувати, що методи є суб’єктивними. Повнота інформації багато в чому
характеризує її якість і визначає достатність даних для ухвалення рішень
або для створення нових даних на основі тих, що є. Чим повніше дані, тим
ширше діапазон методів, які можна використовувати, тим простіше
підібрати метод, що вносить мінімум погрішностей в хід інформаційного
процесу.

2. Адекватність інформації – ступінь відповідності реальному
об’єктивному стану справи. Неадекватна інформація може утворюватися при
створенні нової інформації на основі неповних або недостовірних даних.
Проте і повні, і достовірні дані можуть приводити до створення
неадекватної інформації у разі застосування до них неадекватних методів.

3. Доступність інформації – міра можливості отримати ту або іншу
інформацію. На ступінь доступності інформації впливають одночасно як
доступність даних, так і доступність адекватних методів для їх
інтерпретації. Відсутність доступу до даних або відсутність адекватних
методів обробки приводять до однакового результату: інформація
виявляється недоступною.

4. Актуальність інформації – ступінь відповідності інформації
теперішньому моменту часу. Нерідко з актуальністю, як і з повнотою,
зв’язують комерційну цінність інформації. Оскільки інформаційні процеси
розтягнуті в часі, то достовірна і адекватна, але застаріла інформація
може приводити до помилкових рішень. Необхідність пошуку (або розробки)
адекватного методу для роботи з даними може приводити до такої затримки
отримання інформації, що вона стає неактуальною і непотрібною.

8. Обробка інформації.

Розрізняються наступні способи обробки даних: централізований,
децентралізований, розподілений і інтегрований.

Централізована припускає наявність. При цьому способі користувач
доставляє на ОЦ початкову інформацію і отримують результати обробки у
вигляді результативних документів. Особливістю такого способу обробки є
складність і трудомісткість налагодження швидкого, безперебійного
зв’язку, велика завантаженість ОЦ інформацією (т.к. великий її об’єм),
регламентацією термінів виконання операцій, організація безпеки системи
від можливого несанкціонованого доступу.

Децентралізована обробка. Цей спосіб пов’язаний з появою ПЕОМ, що дають
можливість автоматизувати конкретне робоче місце.

Розподілений спосіб обробки даних заснований на розподілі функцій
обробки між різними ЕОМ, включеними в мережу. Цей спосіб може бути
реалізований двома шляхами: перший припускає установку ЕОМ в кожному
вузлі мережі (або на кожному рівні системи), при цьому обробка даних
здійснюється однією або декількома ЕОМ залежно від реальних можливостей
системи і її потреб на даний момент часу. Другий шлях – розміщення
великого числа різних процесорів усередині однієї системи. Такий шлях
застосовується в системах обробки банківської і фінансової інформації,
там, де необхідна мережа обробки даних (філіали, відділення і т.д.).
Переваги розподіленого способу: можливість обробляти в задані терміни
будь-який об’єм даних; високий ступінь надійності, оскільки при відмові
одного технічного засобу є можливість моментальної заміни його на іншій;
скорочення часу і витрат на передачу даних; підвищення гнучкості систем,
спрощення розробки і експлуатації програмного забезпечення та пр.
Розподілений спосіб грунтується на комплексі спеціалізованих процесорів,
тобто кожна ЕОМ призначена для вирішення певних завдань, або завдань
свого рівня.

Інтегрований спосіб обробки інформації. Він передбачає створення
інформаційної моделі керованого об’єкту, тобто створення розподіленої
бази даних. Такий спосіб забезпечує максимальну зручність для
користувача. З одного боку, бази даних передбачають колективне
користування і централізоване управління. З іншого боку, обсяг
інформації, різноманітність вирішуваних задач вимагають розподіли бази
даних. Технологія інтегрованої обробки інформації дозволяє поліпшити
якість, достовірність і швидкість обробки, оскільки обробка проводиться
на основі єдиного інформаційного масиву, одноразово введеного в ЕОМ.

9. Інформаційні ресурси та інформаційно-комунікаційні технології.

Інформаційна технологія — це комплекс взаємозв’язаних, наукових,
технологічних і інженерних дисциплін, що вивчають методи ефективної
організації праці людей, зайнятих обробкою і зберіганням інформації;
обчислювальну техніку і методи організації і взаємодії з людьми і
виробничим устаткуванням. Їх практичні додатки, а також пов’язані зі
всім цим соціальні, економічні і культурні проблеми. Самі інформаційні
технології вимагають складної підготовки, великих первинних витрат і
наукоємкої техніки. Їх введення повинне починатися із створення
математичного забезпечення, формування інформаційних потоків в системах
підготовки фахівців.

Як загальний критерій ефективності будь-яких видів технологій можна
використовувати економію соціального часу, яка досягається в результаті
їх практичного використання. Ефективність цього критерію особливо добре
виявляється на прикладі інформаційних технологій. Необхідність
економії соціального часу орієнтує нашу увагу, в першу чергу, на
технології, пов’язані з найбільш масовими інформаційними процесами,
оптимізація яких, як представляється, і повинна дати найбільшу економію
соціального часу саме завдяки їх широкому і багатократному використанню.

Аналізуючи роль і значення інформаційних технологій для сучасного етапу
розвитку суспільства, можна зробити цілком обгрунтовані висновки про те,
що ця роль є стратегічно важливою, а значення цих технологій в
найближчому майбутньому швидко зростатиме. Саме цим технологіям належить
сьогодні визначальна роль в області технологічного розвитку держави.
Аргументами для цих висновків є ряд унікальних властивостей
інформаційних технологій, які і висувають їх на пріоритетне місце по
відношенню до виробничих і соціальних технологій. Найбільш важливі з цих
властивостей:

Інформаційні технології дозволяють активізувати і ефективно
використовувати інформаційні ресурси суспільства, які сьогодні є
найбільш важливим стратегічним чинником його розвитку. Досвід показує,
що активізація розповсюдження і ефективне використання інформаційних
ресурсів (наукових знань, відкриттів, винаходів, технологій, передового
досвіду) дозволяють отримати істотну економію інших видів ресурсів:
сировини, енергії, корисних копалини, матеріалів і устаткування,
людських ресурсів, соціального часу.

Інформаційні технології дозволяють оптимізувати і у багатьох випадках
автоматизувати інформаційні процеси, які останніми роками займають все
більше місце в життєдіяльності людського суспільства. Загальновідомо, що
розвиток цивілізації відбувається у напрямі становлення інформаційного
суспільства, в якому об’єктами і результатами праці більшості зайнятого
населення стають вже не матеріальні цінності, а головним чином,
інформація і наукові знання. В даний час в більшості розвинених країн
велика частина зайнятого населення в своїй діяльності в тій чи іншій
мірі пов’язана з процесами підготовки, зберігання, обробки і передачі
інформації і тому вимушена освоювати і практично використовувати
відповідні цим процесам інформаційні технології.

Інформаційні процеси є важливими елементами інших складніших виробничих
або ж соціальних процесів. Тому дуже часто і інформаційні технології
виступають як компоненти відповідних виробничих або соціальних
технологій.

Інформаційні технології сьогодні грають виключно важливу роль в
забезпеченні інформаційної взаємодії між людьми, а також в системах
підготовки і розповсюдження масової інформації. Ці засоби швидко
асимілюються культурою нашого суспільства, оскільки вони не тільки
створюють великі зручності, але знімають багато виробничих, соціальних і
побутових проблем, глобалізації, що викликаються процесами інтеграції
світової спільноти, розширенням внутрішніх і міжнародних
економічних і культурних зв’язків, міграцією населення і його все більш
динамічним переміщенням по планеті. Що на додаток став вже традиційними
засобам зв’язку (телефон, телеграф радіо і телебачення) в соціальній
сфері все більш широко використовуються системи електронних
телекомунікацій, електронна пошта, факсимільна передача інформації і
інші види зв’язку.

10. Інформатизація економіки і суспільства.

Інформатизація суспільства – це організований суспільно-економічний і
науково-технічний процес створення оптимальних умов для задоволення
інформаційних потреб і реалізації прав громадян, органів державної
влади, суспільних об’єднань на основі організації і використання
інформаційних ресурсів.

Мета інформатизації – покращення якості життя людини за рахунок
зростання продуктивності і спрощення умов праці.

З другої половини ХХ століття відбувається істотне збільшення значення і
ролі інформації в рішенні практично всіх задач світової спільноти. Це є
переконливим доказом того, що науково-технічна революція поступово
перетворюється на інтелектуально-інформаційну, інформація стає не тільки
предметом спілкування, але і прибутковим товаром, безумовним і
ефективним сучасним засобом організації і управління суспільним
виробництвом, наукою, культурою, освітою і соціально-економічним
розвитком суспільства в цілому.

Сучасні досягнення інформатики, обчислювальної техніки, оперативної
поліграфії і телекомунікації породили новий вигляд високої технології, а
саме інформаційну технологію.

Результати наукових і прикладних досліджень в області інформатики,
обчислювальної техніки і зв’язку створили міцну базу для виникнення
нової галузі знання і виробництва – інформаційної індустрії. В світі
успішно розвивається індустрія інформаційних послуг, комп’ютерного
виробництва і комп’ютеризація як технологія автоматизованої обробки
інформації; небувалого розмаху і якісного стрибка досягла індустрія і
технологія в області телекомунікації – від простої лінії зв’язку до
космічної, такої, що охоплює мільйони споживачів і що представляє
широкий спектр можливостей по транспортуванню інформації і взаємозв’язку
її споживачів.

Весь цей комплекс (споживач з його завданнями, інформатика, всі технічні
засоби інформаційного забезпечення, інформаційна технологія і індустрія
інформаційних послуг та ін.) складає інфраструктуру і інформаційний
простір для здійснення інформатизації суспільства.

Інформатизація, таким чином, є комплексний процес інформаційного
забезпечення соціально-економічного розвитку суспільства на базі
сучасних інформаційних технологій і відповідних технічних засобів.

Інформатизація, як одна з основ економічного розвитку суспільства
охопила всі ведучі промислово розвинені країни.

11. Принципи організації та структура комп’ютера.

1. Принципы организации роботы компьютера

Строение компьютера чем-то напоминает строение человека. Процессор,
оперативная память и жесткий диск выполняют функции мозга; материнская
плата и чипсет – это кровеносная и нервная системы; клавиатура, мышь,
микрофон, сканер и веб-камера (устройства ввода) схожи с человеческим
зрением, слухом и прочими функциями ощущения окружающего мира; монитор и
принтер (устройства вывода) – это что-то типа языка.

Как работает компьютер? Появляется некий объем информации. Устройство,
получившее информацию обрабатывает ее и готовит к отправке, используя
общий протокол. Такое устройство можно назвать передатчик. Затем, еще
одно устройство, предназначенное для передачи данных, передает
подготовленную информацию. Приемник, или устройство принимающее
информацию считывает данные, используя тот же самый протокол и, исходя
из некоторой информации, которая была заложена ранее принимает решение.
В виде ответа, эти данные были отправлены обратно, используя то же
устройство передачи информации. Вот так вот, примерно и работают
устройства компьютера между собой: постоянно что-то обрабатывают и
обмениваются данными, используя общие протоколы, оговаривающие, как эти
данные передавать и принимать.

Вся информация хранится на жестком диске. Когда Вы включаете компьютер,
то часть данных, необходимых для нормального функционирования системы,
загружается в оперативную память (ОЗУ – оперативное запоминающее
устройство). Кроме того, туда же могут отправлять свои данные и другие
устройства в процессе работы компа. За обработку данных отвечает
процессор (ЦП – центральный процессор). Информация поступает в ЦП из
ОЗУ, и после обработки туда же и возвращается. А потом уж она может быть
отправлена адресату, то бишь устройству, которое эти данные и отправило
в оперативную память для последующей обработки (правда так происходит не
всегда, но об этом много позже). Если Вам понадобилось информацию
сохранить надолго, то Вы “сбрасываете” ее на жесткий диск, так как ОЗУ
может хранить данные только при условии, что к нему постоянно подается
электропитание.

Если какому-нить устройству вдруг захотелось, чтобы ЦП обработал для
него что-либо, то для начала необходимо подготовить данные, затем,
отправив их в память, сообщить процессору, что данные эти надо
обработать. Подождать, а потом может быть (в зависимости от поставленной
задачи) получить обработанные данные обратно, а может и какому другому
устройству их отправить. Устройств много, а процессор один и на всех их
его сразу не хватает. Что делать? Очень просто – вставать в очередь и
ждать. Существует иерархия среди устройств. Кому-то ЦП обработает данные
сразу, а кому-то придется ждать до второго пришествия.

Для связи основных устройств компьютера между собой используется
специальная информационная магистраль, обычно называемая инженерами
шиной. Шина состоит из трех частей:

шина адреса, на которой устанавливается адрес требуемой ячейки памяти
или устройства, с которым будет происходить обмен информацией;

шина данных, по которой собственно и будет передана необходимая
информация; и, наконец,

шина управления, регулирующей этот процесс (например, один из сигналов
на этой шине позволяет компьютеру различать между собой адреса памяти и
устройств ввода/вывода).

Рассмотрим в качестве примера, как процессор читает содержимое ячейки
памяти. Убедившись, что шина в данный момент свободна, процессор
помещает на шину адреса требуемый адрес и устанавливает необходимую
служебную информацию (операция – чтение, устройство – ОЗУ и т.п.) на
шину управления. Теперь ему остается только ожидать ответа от ОЗУ.
Последнее, “увидев” на шине обращенный к нему запрос на чтение
информации, извлекает содержимое необходимой ячейки и помещает его на
шину данных. Следует отметить, что обмен по шине при определенных
условиях и при наличии определенного вспомогательного оборудования может
происходить и без непосредственного участия процессора, например, между
устройством ввода и внутренней памятью.

Понятно, что пользователь должен наблюдать за неким результатом своей
работы. Вот для этого предназначен монитор, данные для которого готовит
видеокарта

Можно сделать вывод, что компьютер это не только его аппаратная часть
(hardware), но и программная часть тоже (software). То есть одно от
другого не отделимо. Более того, скажу Вам – любое устройство компьютера
имеет собственную программу управления, которая называется драйвер
(driver). Без таких программ большинство устройств компьютера работать
не будет. Общее управление над компьютером берет на себя операционная
система (ОС). К слову сказать, это самое слабое место современного ПК.

Вообще, следует отметить, что все ПК работают по фон-неймановским
принципам программного управления. Венгр по национальности, Джон фон
Нейман в 1930 году эмигрировал в США, где в 1945 году разработал
принципы программного управления ЭВМ. И до сих пор мир инфотехнологий
пользуется этими правилами (хоть и не самыми удобными и имеющими свои
недостатки), так как никто ничего другого толком предложить не может
(есть и не фоннеймовские компы, но они пока обладают еще большими
недостатками). Вот в чем заключаются эти правила:

1. Принцип двоичного кодирования. Это означает, что вся информация в
компьютере передается и хранится в двоичном виде.

2. Принцип программного управления. Тут речь идет о том, что программа
представляет собой набор команд, которые процессор выполняет
автоматически и в определенной последовательности.

3. Принцип однородности памяти. Разнотипная информация различается по
способу использования, а не по способу кодирования.

4. Принцип адресности. Информация размещается в ячейках памяти, которые
имеют точный адрес. Зная адрес, ЦП может получить доступ к нужной
информации в любой момент времени.

2. Структура компьютера

Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и
связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства — от
основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура
компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью
которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.

Загальна структура компьютера

Запам’ятовуючий пристрій – це блок ЕОМ, призначений для тимчасового
(оперативна пам’ять) та тривалого (постійна пам’ять) зберігання програм,
вхідних і результуючих даних та деяких проміжних результатів. Інформація
в оперативній пам’яті зберігається тимчасово лише при включеному
живленні, але оперативна пам’ять має більшу швидкодію. В постійній
пам’яті дані можуть зберігатися навіть при вимкненому комп’ютері, проте
швидкість обміну даними між постійною пам’яттю та центральним
процесором, у переважній більшості випадків, значно менша.

Арифметико-логічний пристрій – це блок ЕОМ, в якому відбувається
перетворення даних за командами програми: арифметичні дії над числами,
перетворення кодів та ін.

Керуючий пристрій координує роботу всіх блоків комп’ютера. У певній
послідовності він вибирає з оперативної пам’яті команду за командою.
Кожна команда декодується, за потреби елементи даних з указаних в
команді комірок оперативної пам’яті передаються в АЛП. АЛП настроюється
на виконання дії, вказаної поточною командою (в цій дії можуть брати
участь також пристрої введення-виведення); дається команда на виконання
цієї дії. Цей процес буде продовжуватися доти, доки не виникне одна з
наступних ситуацій: вичерпано вхідні дані, з одного з пристроїв надійшла
команда на припинення роботи, вимкнено живлення комп’ютера.

Описаний принцип побудови ЕОМ носить назву архітектури фон Неймана –
американського вченого угорського походження Джона фон Неймана, який її
запропонував.

Сучасну архітектуру комп’ютера визначають також такі принципи:

Принцип програмного керування. Забезпечує автоматизацію процесу
обчислень на ЕОМ. Згідно з цим принципом, запропонованим англійським
математиком Ч.Беббіджем у 1833 р., для розв’язання кожної задачі
складається програма, що визначає послідовність дій комп’ютера.
Ефективність програмного керування є високою тоді, коли задача
розв’язується за тією самою програмою багато разів (хоч і за різних
початкових даних).

Принцип програми, що зберігається в пам’яті. Згідно з цим принципом,
сформульованим Дж. фон Нейманом, команди програми подаються, як і дані,
у вигляді чисел й обробляються так само, як і числа, а сама програма
перед виконання завантажується в оперативну пам’ять. Це прискорює процес
її виконання.

Принцип довільного доступу до пам’яті. Згідно з цим принципом, елементи
програм та даних можуть записуватися у довільне місце оперативної
пам’яті. Довільне місце означає можливість звернутися до будь-якої
заданої адреси (до конкретної ділянки пам’яті) без перегляду попередніх.

12. Архітектура комп’ютера

Комп’ютер – це електронний пристрій, що виконує операції введення
інформації, зберігання та оброблення її за певною програмою, виведення
одержаних результатів у формі, придатній для сприйняття людиною. За
кожну з названих операцій відповідають спеціальні блоки комп’ютера:

пристрій введення,

центральний процесор,

запам’ятовуючий пристрій,

пристрій виведення.

Всі ці блоки складаються з окремих дрібніших пристроїв. Зокрема в
центральний процесор можуть входити арифметико-логічний пристрій (АЛП),
внутрішній запам’ятовуючий пристрій у вигляді регістрів процесора та
внутрішньої кеш-пам’яті, керуючий пристрій (КП). Пристрій введення, як
правило, теж не є однією конструктивною одиницею. Оскільки види
інформації, що вводиться, різноманітні, джерел може бути декілька. Це
стосується і пристрою виведення.

Схематично загальна структура комп’ютера зображена на рис.1.

Рис. 1. Загальна структура комп’ютера

Архітектура комп’ютера

Описав Дж. Фон Непман 1946 р.

Процесор—пристрій для обработки даних, він працює послідовно. Існують
паралельні обчислювальні системи, що мають кілька процесорів.

Процесор П. К. виконаний у вигляді мікросхеми—єдиного мікроелектронного
пристрою, створеного на кристалі напівпровідника і вміщеного в
мініатюрний корпус.

Можливість комп’ютера визначається розрядністю процесора. (кількість
бітів, яку він може обробити одночасно), та його внутрішньою
організацією 8-бітові, 32-бітові, 64-бітові.

Швидкість роботи процесора характ. тактовою частотою, що задається
спеціальним генератором, вимірюється в мегагерцах (мільйон тактів за
секунду) 1 такт—декілька операцій, тактова частота досягає сотень
мегагерц.

Байт—група з 8 бітів, яка застосовується при оцінці кількості даних, як
одна ціла одиниці виміру., стандартна одиниця виміру пам’яті.

Біт—найменша одиниця інформації в цифровому комп’ютері, яка може примати
значення «0», або «1».

13. Структура персонального комп’ютера.

Персональные компьютеры—мікрокомпьютер універсального призначення для
одного користувача.

Персональні комп’ютери

Бурхливий розвиток набули в останні 20 років. Персональний комп’ютер
(ПК) призначений для обслуговування одного робочого місця і спроможний
задовольнити потреби малих підприємств та окремих осіб. З появою
Інтернету популярність зросла значно вище, оскільки за допомогою
персонального комп’ютера можна користуватись науковою, довідковою,
учбовою та розважальною інформацією.

Персональні комп’ютери умовно можна поділити на професійні та побутові,
але в зв’язку із здешевленням апаратної частини, межі між нами
розмиваються. З 1999 року задіяний міжнародний сертифікаційний стандарт
– специфікація РС99:

масовий персональний комп’ютер (Consumer PC)

діловий персональний комп’ютер (Office PC)

портативний персональний комп’ютер (Mobile PC)

робоча станція (WorkStation)

розважальний персональний комп’ютер (Entertaiment PC)

Більшість персональних комп’ютерів на ринку підпадають до категорії
масових ПК. Ділові ПК – мають мінімум засобів відтворення графіки та
звуку. Портативні ПК відрізняються наявністю засобів з’єднання
віддаленого доступу (комп’ютерний зв’язок). Робочі станції – збільшені
вимоги до пристроїв збереження даних. Розважальні ПК – основний акцент
до засобів відтворення графіки та звуку.

Класифікація по рівню спеціалізації

універсальні;

спеціалізовані.

На базі універсальних ПК можна створити будь-яку конфігурацію для роботи
з графікою, текстом, музикою, відео тощо. Спеціалізовані ПК створені для
рішення конкретних задач, зокрема, бортові комп’ютери у літаках та
автомобілях. Спеціалізовані мініЕОМ для роботи з графікою (кіно-
відеофільми, реклама) називаються графічними станціями. Спеціалізовані
комп’ютери, що об’єднують комп’ютери у єдину мережу, називаються
файловими серверами. Комп’ютери, що забезпечують передачу інформації
через Інтернет, називаються мережними серверами.

Класифікація за розміром

настільні (desktop);

портативні (notebook);

кишенькові (palmtop).

Найбільш поширеними є настільні ПК, які дають змогу легко змінювати
конфігурацію. Портативні зручні для користування, мають засоби
комп’ютерного зв’язку. Кишенькові моделі можна назвати
‘інтелектуальними’ записниками, дозволяють зберігати оперативні дані і
отримувати швидкий доступ.

14. Центральний процесор.

Центральный процессор – основной блок ЭВМ, в котором происходит
обработка данных и вычисление результатов. Представляет собой несколько
системных блоков в отдельной комнате, где поддерживается постоянная
температура и влажность воздуха.

Центральний процесор виконує основні операції по опрацюванню даних та
управління роботою інших пристроїв. По способу розташування пристроїв
відносно процесора їх поділяють на внутрішні та зовнішні (периферійні).
До внутрішніх відносять деякі види пам’яті. Зовнішніми є пристрої
вводу-виводу інформації, пристрої для її тривалого збереження (
HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%B4%D0%B8%D0%B9
_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA” \o “Твердий диск” жорсткий диск).
Узгодженість роботи окремих пристроїв здійснюють апаратні інтерфейси. Їх
поділяють на послідовні та паралельні. Через послідовний інтерфейс дані
передаються по одному біту. Вони прості за будовою, не вимагають
синхронізації роботи передавача та приймача даних. Однак пропускна
здатність їх менша, а коефіцієнт корисної дії нижчий. Їх використовують
для підключення “повільних” пристроїв – наприклад, різноманітних
датчиків.

Процесор – головна мікросхема комп’ютера, його “мозок”. Він дозволяє
виконувати програмний код, що знаходиться у пам’яті і керує роботою всіх
пристроїв комп’ютера. Швидкість його роботи визначає швидкодію
комп’ютера. Конструктивно, процесор – це кристал кремнію дуже маленьких
розмірів. Процесор має спеціальні комірки, які називаються регістрами.
Саме в цих регістрах містяться команди, які виконуються процесором, а
також дані, якими оперують ці команди. Робота процесора полягає у
вибиранні з пам’яті у певній послідовності команд та даних і виконанні
їх. На цьому і базується виконання програм. У ПК обов’язково має бути
присутній центральний процесор (Central Rpocessing Unit – CPU), який
виконує всі основні операції. Часто ПК оснащений додатковими
сопроцесорами, орієнтованими на ефективне виконання специфічних функцій,
такими як, математичний сопроцесор для обробки числових даних у форматі
з плаваючою точкою, графічний сопроцесор для обробки графічних
зображень, сопроцесор введення/виведення для виконання операції
взаємодії з периферійними пристроями.

Основними параметрами процесорів є:

тактова частота,

розрядність,

робоча напруга,

коефіцієнт внутрішнього домноження тактової частоти,

розмір кеш пам’яті.

Тактова частота визначає кількість елементарних операцій (тактів), що
виконуються процесором за одиницю часу. Тактова частота сучасних
процесорів вимірюється у МГц (1 Гц відповідає виконанню однієї операції
за одну секунду, 1 МГц=106 Гц). Чим більша тактова частота, тим більше
команд може виконати процесор, і тим більша його продуктивність. Перші
процесори, що використовувалися в ПК працювали на частоті 4,77 МГц, а
сьогодні робочі частоти найсучасніших процесорів досягли позначки в 2
ГГц (1 ГГц = 103 МГц).

Розрядність процесора показує, скільки біт даних він може прийняти і
обробити в свої регістрах за один такт. Розрядність процесора
визначається розрядністю командної шини, тобто кількістю провідників у
шині, по якій передаються команди. Сучасні процесори сімейства Intel є
32-розрядними.

Робоча напруга процесора забезпечується материнською платою, тому різним
маркам процесорів відповідають різні материнські плати. Зараз робоча
напруга процесорів не перевищує 3 В. Пониження робочої напруги дозволяє
зменшити розміри процесорів, а також зменшити тепловиділення в
процесорі, що дозволяє збільшити його продуктивність без загрози
перегріву.

Коефіцієнт внутрішнього домноження тактової частоти – це коефіцієнт, на
який слід помножити тактову частоту материнської плати, для досягнення
частоти процесора. Тактові сигнали процесор отримує з материнської
плати, яка з чисто фізичних причин не може працювати на таких високих
частотах, як процесор. На сьогодні тактова частота материнських плат
складає 400-2000 МГц. Для отримання більш високих частот у процесорі
відбувається внутрішнє домноження на коефіцієнт 4, 4.5, 5 і більше.

Кеш-пам’ять. Обмін даними всередині процесора відбувається набагато
швидше ніж обмін даними між процесором і оперативною пам’яттю. Тому, для
того щоб зменшити кількість звертань до оперативної пам’яті, всередині
процесора створюють так звану надоперативну або кеш-пам’ять. Коли
процесору потрібні дані, він спочатку звертається до кеш-пам’яті, і
тільки якщо там потрібні дані відсутні, відбувається звертання до
оперативної пам’яті. Чим більший розмір кеш-пам’яті, тим більша
ймовірність, що необхідні дані знаходяться там. Тому високопродуктивні
процесори оснащуються підвищеними обсягами кеш-пам’яті. Розрізняють
кеш-пам’ять першого рівня (виконується на одному кристалі з процесором і
має об’єм порядку декілька десятків Кбайт), другого рівня (виконується
на окремому кристалі, але в межах процесора, з об’ємом в сто і більше
Кбайт) та третього рівня (виконується на окремих швидкодійних
мікросхемах із розташуванням на материнській платі і має обсяг один і
більше Мбайт).

У процесі роботи процесор обробляє дані, що знаходяться в його
регістрах, оперативній пам’яті та зовнішніх портах процесора. Частина
даних інтерпретується як власне дані, частина даних – як адресні дані, а
частина – як команди. Сукупність різноманітних команд, які може виконати
процесор над даними, утворює так звану систему команд процесора. Чим
більший набір команд процесора, тим складніша його архітектура, тим
довший запис команд у байтах і тим довша середня тривалість виконання
команд.

Так, процесори Intel, які використовуються в IBM-сумісних ПК,
нараховують більше тисячі команд і відносяться до так званих процесорів
із розширеною системою команд – CISC-процесорів (CISC – Complex
Instruction Set Computing). На противагу CISC-процесорам розроблено
процесори архітектури RISC із скороченою системою команд (RISC – Reduced
Instruction Set Computing). При такій архітектурі кількість команд
набагато менша, і кожна команда виконується швидше. Таким чином,
програми, що складаються з простих команд виконуються набагато швидше на
RISC-процесорах.

Зворотна сторона скороченої системи команд полягає в тому, що складні
операції доводиться емулювати далеко не завжди ефективною послідовністю
простіших команд. Тому CISC-процесори використовуються в універсальних
комп’ютерних системах, а RISC-процесори – у спеціалізованих. Для ПК
платформи IBM PC домінуючими є CISC-процесори фірми Intel, хоча останнім
часом компанія AMD виготовляє процесори сімейства AMD-K6, які мають
гібридну архітектуру (внутрішнє ядро цих процесорів виконане по
RISC-архітектурі, а зовнішня структура – по архітектурі CISC).

В комп’ютерах IBM PC використовують процесори, розроблені фірмою Intel,
або сумісні з ними процесори інших фірм, що відносяться до так званого
сімейства x86. Родоначальником цього сімейства був 16-розрядний процесор
Intel 8086. В подальшому випускалися процесори Intel 80286, Intel 80386,
Intel 80486 із модифікаціями, різні моделі Intel Pentium, Pentium MMX,
Pentium Pro, Pentium II, Celeron, Pentium III. Найновішою моделлю фірми
Intel є процесор Pentium IV. Серед інших фірм-виробників процесорів слід
відзначити AMD із моделями AMD-K6, Athlon, Duron та Cyrix.

16. Склад внутрішньої пам’яті комп’ютера.

Внутрішня пам’ять

Під внутрішньою пам’яттю розуміють всі види запам’ятовуючих пристроїв,
що розташовані на материнській платі. До них відносяться:

оперативна пам’ять,

постійна пам’ять,

енергонезалежна пам’ять.

Оперативна пам’ять RAM (Random Access Memory).

Пам’ять RAM – це масив кристалічних комірок, що здатні зберігати дані.
Вона використовується для оперативного обміну інформацією (командами та
даними) між процесором, зовнішньою пам’яттю та периферійними системами.
З неї процесор бере програми та дані для обробки, до неї записуються
отримані результати. Назва “оперативна” походить від того, що вона
працює дуже швидко і процесору не потрібно чекати при зчитуванні даних з
пам’яті або запису. Однак, дані зберігаються лише тимчасово при
включеному комп’ютері, інакше вони зникають.

За фізичним принципом дії розрізняють динамічну пам’ять DRAM і статичну
пам’ять SRAM. Комірки динамічної пам’яті можна представити у вигляді
мікроконденсаторів, здатних накопичувати електричний заряд. Недоліки
пам’яті DRAM: повільніше відбувається запис і читання даних, потребує
постійної підзарядки. Переваги: простота реалізації і низька вартість.
Комірки статичної пам’яті можна представити як електронні мікроелементи
– тригери, що складаються з транзисторів. У тригері зберігається не
заряд, а стан (включений/виключений). Переваги пам’яті SRAM: значно
більша швидкодія. Недоліки: технологічно складніший процес виготовлення,
і відповідно, більша вартість. Мікросхеми динамічної пам’яті
використовуються як основна оперативна пам’ять, а мікросхеми статичної –
для кеш-пам’яті.

Оперативна пам’ять у комп’ютері розміщена на стандартних панельках, що
звуться модулями. Модулі оперативної пам’яті вставляють у відповідні
роз’єми на материнській платі. Конструктивно модулі пам’яті мають два
виконання – однорядні (SIMM – модулі) та дворядні (DIMM – модулі). На
комп’ютерах з процесорами Pentium однорядні модулі можна застосовувати
лише парами (кількість роз’ємів для їх встановлення на материнській
платі завжди парне). DIMM – модулі можна встановлювати по одному.
Комбінувати на одній платі різні модулі не можна. Основними
характеристиками модулів оперативної пам’яті є:об’єм пам’яті та час
доступу. SIMM- модулі є об’ємом 4, 8, 16, 32 мегабайти; DIMM – модулі –
16, 32, 64, 128, 256 Мбайт. Час доступу показує, скільки часу необхідно
для звертання до комірок пам’яті, чим менше, тим краще. Вимірюється у
наносекундах. SIMM – модулі – 50-70 нс, DIMM – модулі – 7-10 нс.

Постійна пам’ять ROM (Read Only Memory)

В момент включення комп’ютера в його оперативній пам’яті відсутні
будь-які дані, оскільки оперативна пам’ять не може зберігати дані при
вимкненому комп’ютері. Але процесору необхідні команди, в тому числі і
відразу після включення. Тому процесор звертається за спеціальною
стартовою адресою, яка йому завжди відома, за своєю першою командою. Ця
адреса вказує на пам’ять, яку прийнято називати постійною пам’яттю ROM
або постійним запам’ятовуючим пристроєм (ПЗП). Мікросхема ПЗП здатна
тривалий час зберігати інформацію, навіть при вимкненому комп’ютері.
Кажуть, що програми, які знаходяться в ПЗП, “зашиті” у ній – вони
записуються туди на етапі виготовлення мікросхеми. Комплект програм, що
знаходиться в ПЗП утворює базову систему введення/виведення BIOS (Basic
Input Output System). Основне призначення цих програм полягає в тому,
щоб перевірити склад та працездатність системи та забезпечити взаємодію
з клавіатурою, монітором, жорсткими та гнучкими дисками.

Енергонезалежна пам’ять CMOS

Робота таких стандартних пристроїв, як клавіатура, може обслуговуватися
програмами BIOS, але такими засобами неможливо забезпечити роботу з
усіма можливими пристроями (у зв’язку з їх величезною різноманітністю та
наявністю великої кількості різних параметрів). Але для своєї роботи
програми BIOS вимагають всю інформацію про поточну конфігурацію системи.
З очевидних причин цю інформацію не можна зберігати ні в оперативній
пам’яті, ні в постійній.

Спеціально для цих цілей на материнській платі є мікросхема
енергонезалежної пам’яті, яка по технології виготовлення називається
CMOS. Від оперативної пам’яті вона відрізняється тим, що її вміст не
зникає при вимкненні комп’ютера, а від постійної пам’яті вона
відрізняється тим, що дані можна заносити туди і змінювати самостійно, у
відповідності з тим, яке обладнання входить до складу системи.
Мікросхема пам’яті CMOS постійно живиться від невеликої батарейки, що
розташована на материнській платі. У цій пам’яті зберігаються дані про
гнучкі та жорсткі диски, процесори і т.д. Той факт, що комп’ютер чітко
відслідковує дату і час, також пов’язаний з тим, що ця інформація
постійно зберігається (і обновлюється) у пам’яті CMOS. Таким чином,
програми BIOS зчитують дані про склад комп’ютерної системи з мікросхеми
CMOS, після чого вони можуть здійснювати звертання до жорсткого диска та
інших пристроїв.

17. Зовнішня пам’ять комп’ютера.

Зовнішня пам’ять – це пам’ять, що реалізована у вигляді зовнішніх,
відносно материнської плати, пристроїв із різними принципами збереження
інформації і типами носія, призначених для довготривалого зберігання
інформації. Зокрема, в зовнішній пам’яті зберігається все програмне
забезпечення комп’ютера. Пристрої зовнішньої пам’яті можуть
розміщуватись як в системному блоці комп’ютера так і в окремих корпусах.
Фізично зовнішня пам’ять реалізована у вигляді накопичувачів.
Накопичувачі – це запам’ятовуючі пристрої, призначені для тривалого (що
не залежить від електроживлення) зберігання великих обсягів інформації.
Ємність накопичувачів в сотні разів перевищує ємність оперативної
пам’яті або взагалі необмежена, якщо мова йде про накопичувачі зі
змінними носіями.

Накопичувач можна розглядати як сукупність носія та відповідного
приводу. Розрізняють накопичувачі зі змінними і постійними носіями.
Привід – це поєднання механізму читання-запису з відповідними
електронними схемами керування. Його конструкція визначається принципом
дії та виглядом носія. Носій – це фізичне середовище зберігання
інформації, на зовнішній вигляд може бути дисковим або стрічковим. За
принципом запам’ятовування розрізняють магнітні, оптичні та
магнітооптичні носії. Стрічкові носії можуть бути лише магнітними, у
дискових носіях використовують магнітні, магнітооптичні та оптичні
методи запису-зчитування інформації.

Найбільш поширеними є накопичувачі на магнітних дисках, які поділяються
на накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД) та накопичувачі на
гнучких магнітних дисках (НГМД), та накопичувачі на оптичних дисках,
такі як накопичувачі CD-ROM, CD-R, CD-RW та DVD-ROM.

Накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД)

НЖМД – це основний пристрій для довготривалого збереження великих
об’ємів даних та програм. Інші назви: жорсткий диск, вінчестер, HDD
(Hard Disk Drive). Ззовні, вінчестер являє собою плоску герметично
закриту коробку, всередині якої знаходяться на спільній осі декілька
жорстких алюмінієвих або скляних пластинок круглої форми. Поверхня
кожного з дисків покрита тонким феромагнітним шаром (речовини, що реагує
на зовнішнє магнітне поле), власне на ньому зберігаються записані дані.
При цьому запис проводиться на обидві поверхні кожної пластини (крім
крайніх) за допомогою блоку спеціальних магнітних головок. Кожна головка
знаходиться над робочою поверхнею диска на відстані 0,5-0,13 мкм. Пакет
дисків обертається безперервно і з великою частотою (4500-10000 об/хв),
тому механічний контакт головок і дисків недопустимий.

Запис даних у жорсткому диску здійснюється наступним чином. При зміні
сили струму, що проходить через головку, відбувається зміна напруженості
динамічного магнітного поля в щілині між поверхнею та головкою, що
приводить до зміни стаціонарного магнітного поля феромагнітних частин
покриття диску. Операція зчитування відбувається у зворотному порядку.
Намагнічені частинки феромагнітного покриття спричиняють електрорушійну
силу самоіндукції магнітної головки. Електромагнітні сигнали, що
виникають при цьому, підсилюються й передаються на обробку.

Роботою вінчестера керує спеціальний апаратно-логічний пристрій –
контролер жорсткого диска. В минулому це була окрема дочірня плата, яку
під’єднували через слоти до материнської плати. У сучасних комп’ютерах
функції контролера жорсткого диска виконують спеціальні мікросхеми,
розташовані в чіпсеті.

У накопичувачі може бути до десятьох дисків. Їх поверхня розбивається на
кола, що називаються доріжками (track). Кожна доріжка має свій номер.
Доріжки з однаковими номерами, що розташовані одна над одною на різних
дисках утворюють циліндр. Доріжки на диску розбиті на сектори (нумерація
починається з одиниці). Сектор займає 571 байт: 512 відведено для запису
потрібної інформації, решта під заголовок (префікс), що визначає початок
і номер секції та закінчення (суфікс), де записана контрольна сума,
потрібна для перевірки цілісності збережених даних. Сектори й доріжки
утворюються під час форматування диска. Форматування виконує користувач
за допомогою спеціальних програм. Ніяка інформація не може бути записана
на неформатований диск. Жорсткий диск може бути розбитий на логічні
диски. Це зручно, оскільки наявність декількох логічних дисків спрощує
структуризацію даних, що зберігаються на жорсткому диску.

Накопичувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД)

НГМД або дисковод вмонтований у системний блок. Гнучкі носії для НГМД
випускають у вигляді дискет (інша назва флопі-диск). Власне носій – це
плоский диск зі спеціальної, достатньо міцної плівки, покритий
феромагнітним шаром і поміщений у захисний конверт із рухомою засувкою у
верхній частині. Дискети використовуються, в основному, для оперативного
перенесення невеликих об’ємів інформації з одного комп’ютера на інший.
Дані, записані на дискеті можна захистити від стирання чи перезапису.
Для цього потрібно пересунути маленьку захисну засувку в нижній частині
дискети таким чином, щоб утворилося відкрите віконце. Для того, щоб
дозволити запис цю засувку слід перемістити назад і закрити віконце.

Лицьова панель дисководу виведена на передню панель системного блоку, на
якій розташовані кишенька, закрита шторкою, куди вставляють дискету,
кнопка для виймання дискети та лампочка-індикатор. Дискета вставляється
у дисковод верхньою засувкою вперед, її потрібно вставити у кишеню
накопичувача і плавно просунути вперед до звуку щиглика. Правильний
напрямок вставляння дискети помічено стрілкою на пластиковому корпусі.
Щоб вийняти дискету з накопичувача, потрібно натиснути на його кнопку.
Світловий індикатор на дисководі показує, що пристрій зайнятий (якщо
лампочка світиться, виймати дискету не рекомендується). На відміну від
жорсткого диска, диск у НГМД приводиться в обертання тільки за командою
на читання або запис, в інший час він перебуває у спокої. Головка
читання-запису під час роботи механічно контактує з поверхнею дискети,
що призводить до швидкого зношування дискет.

Як і у випадку жорсткого диску, поверхня гнучкого диску розбивається на
доріжки, які у свою чергу розбиваються на сектори. Сектори й доріжки
утворюються під час форматування дискети. Зараз дискети поставляються
відформатованими.

Накопичувачі на оптичних дисках

Накопичувач CD-ROM

CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) перекладається як постійний
запам’ятовуючий пристрій на основі компакт-дисків. Принцип дії цього
пристрою полягає у зчитуванні цифрових даних за допомогою лазерного
променя, що відбивається від поверхні диска. В якості носія інформації
використовується звичайний компакт-диск CD. Цифровий запис на
компакт-диск відрізняється від запису на магнітні диски високою
щільністю, тому стандартний CD має ємність порядку 650-700 Мбайт. Такі
великі об’єми характерні для мультимедійної інформації (графіка, музика,
відео), тому дисководи CD-ROM відносяться до апаратних засобів
мультимедіа. Крім мультимедійних видань (електронні книги, енциклопедії,
музикальні альбоми, відеофільми, комп’ютерні ігри) на компакт-дисках
розповсюджується також різноманітне системне та прикладне програмне
забезпечення великих обсягів (операційні систе-ми, офісні пакети,
системи програмування і т.д.)

Компакт-диски виготовляють із прозорого пластику діаметром 120 мм і
товщиною 1,2 мм. На пластикову поверхню напилюється шар алюмінію або
золота. В умовах масового виробництва запис інформації на диск
відбувається шляхом витиснення на поверхні доріжки, у вигляді ряду
заглиблень. Такий підхід забезпечує двійковий запис інформації.
Заглиблення (pit – піт), поверхня (land – ленд). Логічний нуль може бути
представлений як пітом, так і лендом. Логічна одиниця кодується
переходом між пітом та лендом. Від центру до краю компакт-диску нанесена
єдина доріжка у вигляді спіралі шириною 4 мкм із кроком 1,4 мкм.
Поверхня диска розбита на три ділянки. Початкова (Lead-In) розташована в
центрі диска і зчитується першою. В ній записано вміст диска, таблиця
адрес всіх записів, мітка диска й інша службова інформація. Середня
ділянка містить основну інформацію і займає більшу частину диска.
Кінцева ділянка (Lead-Out) містить мітку кінця диску. Для штампування
існує спеціальна матриця-прототип (мастер-диск) майбутнього диска, яка
витискує доріжки на поверхні. Після штампування, на поверхню диска
наносять захисну плівку з прозорого лаку.

Накопичувач CD-ROM містить:

електродвигун, що обертає диск;

оптичну систему, яка складається з лазерного випромінювача, оптичних
лінз та датчиків і призначена для зчитування інформації з поверхні
диска;

мікропроцесор, що керує механікою привода, оптичною системою і декодує
прочитану інформацію у двійковий код.

Компакт-диск розкручується електродвигуном. На поверхні диска за
допомогою приводу оптичної системи фокусується промінь із лазерного
випромінювача. Промінь відбивається від поверхні диска і скрізь призму
подається на датчик. Світловий потік перетворюється в електричний
сигнал, який поступає у мікропроцесор, де він аналізується й
перетворюється у двійковий код.

Основними характеристиками CD-ROM є:

швидкість передачі даних – вимірюється в кратних долях швидкості
програвача аудіо компакт-дисків (150 Кбайт/сек) і характеризує
максимальну швидкість з якою накопичувач пересилає дані в оперативну
пам’ять комп’ютера, наприклад, 2-швидкісний CD-ROM (2x CD-ROM) буде
зчитувати дані зі швидкістю 300 Кбайт/сек., 50-швидкісний (50x) – 7500
Кбайт/сек.;

час доступу – час, потрібний для пошуку інформації на диску, вимірюється
у мілісекундах.

Основний недолік стандартних CD-ROM – неможливість записування даних,
але існують пристрої однократного записування CD-R та багаторазового
записування CD-RW.

Накопичувач CD-R (CD-Recordable)

Зовні схожі на накопичувачі CD-ROM і сумісні з ними за розмірами диска
та форматами запису. Дають змогу виконати одноразовий запис і необмежену
кількість зчитувань. Запис даних здійснюється за допомогою спеціального
програмного забезпечення. Швидкість запису сучасних накопичувачів CD-R
складає 4х-8х.

Накопичувач CD-RW (CD-ReWritable)

Використовуються для багаторазового запису даних, причому можна як
просто дописати нову ін-формацію на вільний простір, так і повністю
перезаписати диск новою інформацією (попередні дані знищуються). Як і у
випадку з накопичувачами CD-R, для запису даних необхідно встановити в
системі спеціальні програми, причому формат запису сумісний зі звичайним
CD-ROM. Швидкість запису сучасних накопичувачів CD-RW складає 2х-4х.

Накопичувач DVD (Digital Video Disk)

Пристрій для читання цифрових відеозаписів. Зовні DVD-диск схожий на
звичайний CD-ROM (діаметр – 120 мм, товщина 1,2 мм), однак відрізняється
від нього тим, що на одній стороні DVD-диску може бути записано до 4,7
Гбайт, а на обох – до 9,4 Гбайт. У разі використання двошарової схеми
запису на одному його боці можна розмістити вже до 8,5 Гбайт інформації,
відповідно на обох боках – близько 17 Гбайт. DVD-диски допускають також
перезапис інформації.

Найважливішим чинником, що стримує широке застосування накопичувачів
CD-R, CD-RW та DVD, є висока вартість як їх самих, так і змінних носіїв.

18. Клавіатура комп’ютера.

Клавіатура

Клавіатура – це стандартний клавішний пристрій введення, призначений для
введення алфавітно-цифрових даних та команд керування. Комбінація
монітора та клавіатури забезпечує найпростіший інтерфейс користувача: за
допомогою клавіатури керують комп’ютерною системою, а за допомогою
монітора отримують результат.

Клавіатура відноситься до стандартних засобів ПК, тому для реалізації її
основних функцій не вимагається наявність спеціальних системних програм
(драйверів). Необхідне програмне забезпечення для початку роботи з
клавіатурою знаходиться в мікросхемі постійної пам’яті у складі базової
системи введення-виведення BIOS. Саме тому ПК реагує на натиснення
клавіш на клавіатурі відразу після включення. Клавіатура стаціонарного
ПК, як правило, – це самостійний конструктивний блок, а в портативних ПК
вона входить до складу корпуса.

Клавіатури мають по 101-104 клавіші, розміщені за стандартом QWERTY (у
верхньому лівому кутку літерної частини клавіатури знаходяться клавіші
Q, W, E, R, T, Y). Відрізняються вони лише незначними варіаціями
розташування й форми службових клавішів, а також особливостями,
зумовленими мовою, що використовується. Усю сукупність клавішів
клавіатури розбито на декілька функціональних груп:

алфавітно-цифрові;

функціональні;

керування курсором;

службові;

клавіші додаткової панелі.

Основне призначення алфавітно-цифрових клавіш – введення знакової
інформації і команд, які набираються по буквах. Кожна клавіша може
працювати у двох режимах (регістрах) і, відповідно, може
використовуватися для введення декількох символів.

Група функціональних клавіш включає дванадцять клавіш, позначених від F1
до F12, і розташованих у верхній частині клавіатури. Функції цих клавіш
залежать від конкретної, працюючої у даний момент часу програми, а в
деяких випадках і від операційної системи. Жорсткого закріпленого
значення клавішів немає.

Клавіші керування курсором подають команди на пересування курсору по
екрану монітора відносно поточного зображення. Курсором називається
екранний елемент, що вказує на місце введення знакової інформації. Ці
клавіші дозволяють керувати позицією введення даних. Конкретне значення
клавіш керування курсором може залежати від програми. Проте найчастіше
клавіші зі стрілками служать для переміщення курсору в напрямку
вказаному стрілкою або прокручування списків чи тексту по екрану,
клавіші і прокручують текст відразу на сторінку
вгору або вниз, відповідно, клавіша встановлює курсор на початок
рядка, а клавіша – на кінець.

Службові клавіші використовуються для різних допоміжних цілей, таких як,
зміна регістру, режимів вставки, утворення комбінацій “гарячих” клавіш і
т.д. До цієї групи відносяться такі клавіші, як , ,
, , , , , , , та
інші.

Група клавіш додаткової панелі дублює дію цифрових клавіш, клавіш
керування курсором та деяких службових. Основне призначення – введення
чисел, тому ці клавіші розміщено у порядку, найзручнішому для цієї
роботи. Перехід у режим дублювання клавіш керування курсором і, навпаки,
здійснюється натисненням на клавішу . Крім цього, клавіші
додаткової панелі використовуються для введення символів, що мають
розширений код ASCII, але не мають відповідної клавіші на клавіатурі.

Клавіатури ПК володіють властивістю повторення знаків, яка
використовується для автоматизації процесу введення. Вона полягає в
тому, що при тривалому натисненні клавіші починається автоматичне
введення символу, який пов’язаний з цією клавішею. При цьому,
параметрами, які можна налаштовувати є: інтервал часу після натиснення,
з завершенням якого починається автоматичне повторення символу та темп
повторення (кількість знаків за секунду).

19. Монітор комп’ютера.

Монітор (дисплей) – це стандартний пристрій виведення, призначений для
візуального відображення текстових та графічних даних. В залежності від
принципу дії, монітори поділяються на:

монітори з електронно-променевою трубкою;

дисплеї на рідких кристалах.

Монітор з електронно-променевою трубкою

Є подібним до телевізора. Електронно-променева трубка являє собою
електронно-вакуумний пристрій у вигляді скляної колби, в горловині якої
знаходиться електронна трубка, на дні – екран із шаром люмінофора. При
нагріванні, електронна пушка випромінює потік електронів, які з високою
швидкістю рухаються до екрана. Потік електронів (електронний промінь)
проходить скрізь фокусуючу та нахиляючу котушку, що скеровують його у
певну точку люмінофорного покриття екрану. Під дією електронів,
люмінофор випромінює світло, яке бачить користувач. Люмінофор
характеризується часом випромінювання післядії електронного потоку.
Електронний промінь рухається досить швидко, розкреслюючи екран рядками
зліва направо та зверху вниз. Під час розгортки, тобто пересування по
екрану, промінь впливає на ті елементарні ділянки люмінофорного
покриття, де має з’явитись зображення. Інтенсивність променя постійно
змінюється, що обумовлює випромінювання відповідних ділянок екрана.
Оскільки, випромінювання зникає дуже швидко, електронний промінь повинен
неперервно пробігати по екрану, відновлюючи його.

Час випромінювання та частота поновлення зображення мають відповідати
один одному. Переважно, частота вертикальної розгортки дорівнює 70-85
Гц, тобто зображення на екрані поновлюється 70-85 разів у секунду.
Зниження частоти відновлення обумовлює блимання зображення, що втомлює
очі. Відповідно, підвищення частоти оновлення приводить до розмивання
або подвоєння контурів зображення. Монітори можуть мати як фіксовану
частоту розгортки, так і різні частоти у деякому діапазоні.

Існує два режими розгортки: Interlaced (черезрядкова) та Non Interlaced
(порядкова). Переважно, використовують порядкову розгортку. Промінь
сканує екран порядково зверху вниз, формуючи зображення за один прохід.
У режимі черезрядкової розгортки, промінь сканує екран зверху вниз, але
за два проходи: спочатку непарні рядки, потім парні. Прохід при
черезрядковій розгортці займає вдвічі менше часу, ніж формування повного
кадру в режимі порядкової розгортки. Тому час для оновлення для двох
режимів однаковий.

Екрани для моніторів з електронно-променевою трубкою є випуклі та
плоскі. Стандартний монітор – випуклий. В деяких моделях використовують
технологію Trinitron, в якій поверхня екрана має невелику кривину по
горизонталі, по вертикалі екран абсолютно плоский. На такому екрані
спостерігається менше бліків і покращена якість зображення. Єдиним
недоліком можна вважати високу ціну.

Дисплеї на рідких кристалах (Liquid Crystal Display – LCD)

У дисплеях на рідких кристалах безбліковий плоский екран і низька
потужність споживання електричної енергії (5 Вт, у порівнянні монітор з
електронно-променевою трубкою споживає 100 Вт).

Існує три види дисплеїв на рідких кристалах:

монохромний з пасивною матрицею;

кольоровий з пасивною матрицею;

кольоровий з активною матрицею.

У дисплеях на рідких кристалах поляризаційний фільтр створює дві різні
світлові хвилі. Світлова хвиля проходить скрізь рідкокристалічну
комірку. Кожен колір має свою комірку. Рідкі кристали являють собою
молекули, що можуть перетікати як рідина. Ця речовина пропускає світло,
але під дією електричного заряду, молекули змінюють свою орієнтацію.

У дисплеях на рідких кристалах із пасивною матрицею кожною коміркою
керує електричний заряд (напруга), який передається скрізь транзисторну
схему у відповідності з розташуванням комірок у рядках і стовпцях
матриці екрана. Комірка реагує на імпульс напруги, що надходить.

У дисплеях з активною матрицею кожна комірка керується окремим
транзисторним ключем. Це забезпечує вищу яскравість зображення ніж у
дисплеях із пасивною матрицею, оскільки кожна комірка знаходиться під
дією постійного, а не імпульсного електричного поля. Відповідно, активна
матриця споживає більше енергії. Крім того, наявність окремого
транзисторного ключа для кожної комірки ускладнює виробництво, що у свою
чергу збільшує їх ціну.

Монохромні та кольорові монітори

По набору відтінків кольорів, що відображаються, монітори поділяються на
кольорові та чорно-білі (монохромні). Монохромні монітори дешевше, але
не підходять для роботи з операційною системою Windows. У кольорових
моніторах використовують складніші методи формування зображення. У
монохромних електронно-променевих трубках існує одна електронна пушка, у
кольорових – три. Екран монохромної електронно-променевої трубки
покритий люмінофором одного кольору (з жовтим, білим або зеленим
випромінюванням). Екран кольорової електронно-променевої трубки
складається з люмінофорних тріад (із червоним, зеленим та синім
випромінюванням). Комбінації трьох кольорів надає безліч вихідних
відтінків.

20. Відеоадаптер і графічний акселератор комп’ютера.

Роботою монітора керує спеціальна плата, яка називається відеоадаптером
(відеокартою). Разом із монітором відеокарта створює відеопідсистему
персонального комп’ютера. У перших комп’ютерах відеокарти не було. В
оперативній пам’яті існувала екранна ділянка пам’яті, в яку процесор
заносив дані про зображення. Контролер екрана зчитував дані про
яскравість окремих точок екрана з комірок пам’яті і керував розгорткою
горизонтального променя електронної пушки монітора.

При переході від монохромних моніторів до кольорових і із збільшенням
роздільної здатності екрана, ділянки відеопам’яті стало недостатньо для
збереження графічних даних, а процесор не встигав обробляти зображення.
Всі операції, що пов’язані з керуванням екрану були відокремлені в
окремий блок – відеоадаптер.

Відеоадаптер має вигляд окремої плати розширення, яка вставляється у
певний слот материнської плати (у сучасних ПК це є слот AGP).
Відеоадаптер виконує функції відеоконтролера, відеопроцесора та
відеопам’яті.

Сформоване графічне зображення зберігається у внутрішній пам’яті
відеоадаптера, яка називається відеопам’яттю. Необхідна ємність
відеопам’яті залежить від заданої роздільної здатності та палітри
кольорів, тому для роботи в режимах із високою роздільною здатністю та
повноцінною кольоровою гаммою потрібно якомога більше відеопам’яті. Якщо
ще недавно типовими були відеоадаптери з 2-4 Мбайт відеопам’яті, то вже
сьогодні нормальним вважається ємність в 16-32 Мбайт. Більшість сучасних
відеокарт володіє можливістю розширення об’єму відеопам’яті до 64 Мбайт,
а також властивістю, так званої, відеоакселерації. Суть цієї властивості
полягає в тому, що частина операцій з побудови зображення може
відбуватися без виконання математичних обчислень в основному процесорі,
а чисто апаратним шляхом – перетворенням даних у спеціальних мікросхемах
відеоакселератора. Відеоакселератори можуть входити до складу
відеоадаптера, а можуть поставлятися у вигляді окремої плати розширення,
що встановлюється на материнській платі і під’єднується до відеокарти.
Розрізняють два типи відеоакселераторів: плоскої (2D) та тривимірної
(3D) графіки. Перші найбільш ефективні для роботи з прикладними
програмами загального призначення і оптимізовані для ОС Windows, другі
орієнтовані на роботу з різними мультимедійними та розважальними
програмами.

21. Відеоадаптер комп’ютера.

Роботою монітора керує спеціальна плата, яка називається відеоадаптером
(відеокартою). Разом із монітором відеокарта створює відеопідсистему
персонального комп’ютера. У перших комп’ютерах відеокарти не було. В
оперативній пам’яті існувала екранна ділянка пам’яті, в яку процесор
заносив дані про зображення. Контролер екрана зчитував дані про
яскравість окремих точок екрана з комірок пам’яті і керував розгорткою
горизонтального променя електронної пушки монітора.

При переході від монохромних моніторів до кольорових і із збільшенням
роздільної здатності екрана, ділянки відеопам’яті стало недостатньо для
збереження графічних даних, а процесор не встигав обробляти зображення.
Всі операції, що пов’язані з керуванням екрану були відокремлені в
окремий блок – відеоадаптер.

Відеоадаптер має вигляд окремої плати розширення, яка вставляється у
певний слот материнської плати (у сучасних ПК це є слот AGP).
Відеоадаптер виконує функції відеоконтролера, відеопроцесора та
відеопам’яті.

Сформоване графічне зображення зберігається у внутрішній пам’яті
відеоадаптера, яка називається відеопам’яттю. Необхідна ємність
відеопам’яті залежить від заданої роздільної здатності та палітри
кольорів, тому для роботи в режимах із високою роздільною здатністю та
повноцінною кольоровою гаммою потрібно якомога більше відеопам’яті. Якщо
ще недавно типовими були відеоадаптери з 2-4 Мбайт відеопам’яті, то вже
сьогодні нормальним вважається ємність в 128-256 Мбайт. Більшість
сучасних відеокарт володіє можливістю розширення об’єму відеопам’яті до
64 Мбайт, а також властивістю, так званої, відеоакселерації. Суть цієї
властивості полягає в тому, що частина операцій з побудови зображення
може відбуватися без виконання математичних обчислень в основному
процесорі, а чисто апаратним шляхом – перетворенням даних у спеціальних
мікросхемах відеоакселератора. Відеоакселератори можуть входити до
складу відеоадаптера, а можуть поставлятися у вигляді окремої плати
розширення, що встановлюється на материнській платі і під’єднується до
відеокарти. Розрізняють два типи відеоакселераторів: плоскої (2D) та
тривимірної (3D) графіки. Перші найбільш ефективні для роботи з
прикладними програмами загального призначення і оптимізовані для ОС
Windows, другі орієнтовані на роботу з різними мультимедійними та
розважальними програмами.

22. Принтери.

Принтери призначені для виведення інформації на тверді носії,
здебільшого на папір. Існує велика кількість різноманітних моделей
принтерів, що різняться принципом дії, інтерфейсом, продуктивністю та
функціональними можливостями. За принципом дії розрізняють: матричні,
струменеві та лазерні принтери.

Матричні принтер

До недавнього часу були найпоширенішими пристроями виведення інформації,
оскільки лазерні були дорогими, а струменеві мало надійними. Основною
перевагою є низька ціна та універсальність, тобто спроможність друкувати
на папері любої якості.

Принцип дії. Друкування відбувається за допомогою вбудованої у друкуючий
вузол матриці, що складається з декількох голок. Папір втягується у
принтер за допомогою валу. Між папером та друкуючим вузлом
розташовується фарбуюча стрічка. При ударі голки по стрічці, на папері
з’являються точки. Голки, що розташовані у друкуючому вузлі керуються
електромагнітом. Сам друкуючий вузол пересувається по горизонталі і
керується кроковим двигуном. Під час просування друкуючого вузла по
рядку, на папері з’являються відбитки символів, складених із точок. В
пам’яті принтера містяться коди окремих літер, знаків тощо. Ці коди
визначають, які голки і в який момент слід активізувати для друкування
певного символу. Матриця може мати 9, 18 або 24 голки. Якість друкування
9-голковими принтерами невисока. Для підвищення якості, можливе
друкування 2-х та 4-х кратним проходженням по рядку. Матриця з 24
голками є стандартом для сучасних матричних принтерів. Голки розташовані
у два ряди по 12 у кожному. Якість друкування значно вище. Матричні
принтери дозволяють друкувати відразу декілька копій документа. Для
цього аркуші перекладають копіювальною калькою. Матричні принтери не
вимогливі і можуть друкувати на поверхні любого паперу – картках з
картону, рулонному папері тощо.

Характеристики матричних принтерів:

Швидкість друку. Вимірюється кількістю знаків, що друкуватимуться за
секунду. Одиниця виміру cps (character per second – символів у секунду).
Виробники вказують максимальну швидкість друкування у чорновому режимі
(однопрохідне друкування). Однак, при виборі принтера слід врахувати, що
для режиму підвищеної якості, а також при виводі графічних зображень, ця
величина значно менша.

Об’єм пам’яті. Матричні принтери обладнані внутрішньою пам’яттю
(буфером), що приймає дані від комп’ютера. У дешевих моделях об’єм
буфера складає 4-6 Кбайт. У дорожчих сягає 175 Кбайт. Чим більше
пам’яті, тим менше принтер звертається до комп’ютера за певною порцією
даних, що дозволяє центральному процесору виконувати інші задачі.
Друкування може відбуватись у фоновому режимі.

Роздільна здатність. Вимірюється кількістю точок, що друкуються на
одному дюймі. Одиниця виміру dpi (dot per inch – точок на дюйм). Цей
показник важливий для друкування графічних зображень.

Колірність друку. Існує декілька моделей кольорових матричних принтерів.
Але, якість друкування 24-голчатим принтером із застосуванням
різноколірної стрічки набагато гірше ніж якість друкування на
струменевому принтері.

Шрифти. В пам’ять багатьох принтерів вбудовано широкий набір шрифтів.
Але друкування може відбуватись любим шрифтом True Type, розроблених для
операційної системи Windows.

Струменеві принтери

Перші струменеві принтери випустила фірма Hewlett Packard. Принцип дії
подібний до принципу дії матричних принтерів, але замість голок у
друкуючому вузлі розташовані капілярні розпилювачі та резервуар із
чорнилом. У середньому, число розпилювачів від 16 до 64, але існують
моделі, де кількість розпилювачів сягає для чорних чорнил до 300, а для
кольорових до 416. Резервуар із чорнилами може розташовуватися окремо і
через капіляри з’єднуватись з друкуючим вузлом, а може бути вбудованим у
друкуючий вузол і замінятись разом із ним. Кожна конструкція має свої
недоліки та переваги. Вбудований у друкуючий вузол резервуар являє собою
конструктивно окремий пристрій (картридж), який дуже легко замінити.
Більшість сучасних струменевих принтерів дозволяють використовувати
картриджі для чорно-білого та кольорового друку.

Принцип дії. Існує два методи розпилення чорнила: п’єзоелектричний метод
та метод газових пухирців. У кожному розпилювачі п’єзоелектричного вузла
встановлено плоский п’єзоелемент, що зв’язаний з діафрагмою. При друці
він стискує й розтискує діафрагму, викликаючи розпилення чорнил через
розпилювач. При попаданні потоку аерозолю на носій, друкується точка
(використовується в моделях принтерів фірм Epson, Brother). При методі
газових пухирців, кожний розпилювач обладнано нагріваючим елементом.
Якщо через цей елемент проходить мікросекундний імпульс току, чорнила
нагріваються до температури кипіння, і утворюються пухирці, які
витискують чорнила з розпилювача, що утворюють відбитки на носії
(використовується в моделях принтерів фірм Hewlett Packard, Canon).

Кольоровий друк виконується шляхом змішування різних кольорів у певних
пропорціях. Переважно, у струменевих принтерах реалізується колірна
модель CMYK (Cyan-Magenta-Yellow). Змішування не може надати чистий
чорний колір і тому в складову входить чорний колір (Black). При
кольоровому друкуванні картридж містить 3 або 4 резервуари з чорнилами.
Друкуючий вузол проходить по одному місцю аркуша декілька разів, додаючи
потрібну кількість чорнил різного кольору. Після змішування чорнил, на
аркуші з’являється ділянка потрібного кольору.

Характеристики струменевих принтерів:

Швидкість друкування. Друкування у режимі нормальної якості складає 3-4
сторінки у хвилину. Кольоровий друк трохи довший.

Якість друкування. Дорогі моделі струменевих принтерів із великою
кількістю розпилювачів забезпечують високу якість зображення. Але велике
значення має якість і товщина паперу. Щоб позбутися ефекту розтікання
чорнил, деякі принтери застосовують підігрів паперу.

Роздільна здатність. Для друкування графічних зображень роздільна
здатність складає від 300 до 720 dpi.

Вибір носія. Друк неможливий на рулонному папері.

Основним недоліком є засихання чорнил у розпилювачах. Усунути це можна
лише заміною картриджа. Щоб не допустити засихання принтери обладнані
пристроями очищення розпилювачів. По ціні та якості струменеві принтери
ідеально підходять для домашнього користування. Заправка чорнилом не є
дорогою й банки чорнила вистачає на декілька років.

Лазерні принтери

Сучасні лазерні принтери дозволяють досягнути найбільш високої якості
друку. Якість наближена до фотографічної. Основний недолік лазерних
принтерів є висока ціна, але ціни мають тенденцію до зниження.

Принцип дії. У більшості лазерних принтерів використовується механізм
друкування, як у копіювальних апаратах. Основним вузлом є рухомий
барабан, що наносить зображення на папір. Барабан являє собою металічний
циліндр, що покритий шаром напівпровідника. Поверхня барабана статично
заряджається розрядом. Промінь лазера, що скерований на барабан, змінює
електростатичний заряд у точці попадання і створює на поверхні барабана
електростатичну копію зображення. Після цього, на барабан наноситься шар
фарбуючого порошку (тонера). Частки тонера притягаються лише до
електрично заряджених точок. Папір втягується з лотка і йому передається
електричний заряд. При накладанні на барабан, аркуш притягає на себе
частки тонера з барабана. Для фіксації тонера, папір знов заряджається й
проходить між валами, нагрітими до 180 градусів. По закінченні, барабан
розряджається, очищується від тонера і знов використовується.

При кольоровому друці зображення формується змішуванням тонерів різного
кольору за 4 проходження аркуша через механізм. За кожен прохід на папір
наноситься певна кількість тонера одного кольору. Кольоровий лазерний
принтер є складним електронним пристроєм з 4 резервуарами для тонера,
оперативною пам’яттю, процесором та жорстким диском, що відповідно
збільшує його габарити та ціну.

Основні характеристики лазерних принтерів:

Швидкість друкування. Визначається швидкістю механічного протягування
аркуша та швидкістю обробки даних, що надходять із комп’ютера. Середня
швидкість друку 4-16 сторінок за хвилину.

Роздільна здатність. У сучасних лазерних принтерах сягає 2400 dpi.
Стандартним вважається значення в 300 dpi.

Пам’ять. Робота лазерного принтера пов’язана з величезними обчисленнями.
Наприклад, при роздільній здатності 300 dpi, на сторінці формату А4 буде
майже 9 млн. точок, і потрібно розрахувати координати кожної з них.
Швидкість обробки інформації залежить від тактової частоти процесора та
об’єму оперативної пам’яті принтера. Об’єм оперативної пам’яті
чорно-білого лазерного принтера складає не менше 1 Мбайт, у кольорових
лазерних принтерах значно більше.

Папір. Використовується якісний папір формату А4. Існують моделі для
формату А3. У деяких лазерних принтерах є можливість використання
рулонного паперу.

Термін роботи та якість роботи лазерного принтера залежить від барабана.
Ресурс барабана дешевих моделей 40-60 тисяч сторінок.

23. Плотери.

плотер – спецаилизированный принтер, которые печатает линиями.
используеться в полиграфии.

24. Сканери.

Сканер – це пристрій, який дає змогу вводити в комп’ютер чорно-біле або
кольорове зображення, прочитувати графічну та текстову інформацію.
Сканер використовують у випадкові, коли виникає потреба ввести в
комп’ютер із наявного оригіналу текст і/або графічне зображення для його
подальшого оброблення (редагування і т.д.). Введення такої інформації за
допомогою стандартних пристроїв введення потребує багато часу і праці.
Сканована інформація потім обробляється за допомогою спеціального
програмного забезпечення (наприклад, програмою FineReader) і
зберігається у вигляді текстового або графічного файлу.

Принцип дії. Основним елементом сканера є CCD-матриця (Charge Coupled
Device – пристрій із зарядовим зв’язком) або PMT (PhotoMultiplier Tube –
фотомножник). Колби-фотомножники використовуються лише у складних і
дорогих барабанних професійних сканерах, тому доцільніше розглядати
принцип дії сканерів із CCD-матрицею. CCD-матриця – це набір діодів, що
реагують на світло при дії зовнішньої напруги. Від якості матриці
залежить якість розпізнавання зображення.

Дешеві моделі розпізнають наявність/відсутність кольору, складні моделі
– відтінки сірого кольору, ще складніші – всі кольори. Аркуш, що
сканується, освітлюється ксеноновою лампою або набором світлодіодів.
Відбитий промінь за допомогою системи дзеркал або лінз проектується на
CCD-матрицю. Під дією світла та зовнішньої напруги, матриця генерує
аналоговий сигнал, що змінюється при переміщенні відносно неї аркуша та
інтенсивності відображення різних елементарних фрагментів. Сигнал
подається на аналогово-цифровий перетворювач, де він оцифровується
(представляється у вигляді набору нулів та одиниць) і передається у
пам’ять комп’ютера. Існує два способи сканування: переміщення аркуша
відносно нерухомої CCD-матриці або переміщення світлочутливого елемента
при нерухомому аркуші.

Класифікація сканерів. Існує чимало моделей сканерів, що різняться
методом сканування, допустимим розміром оригіналу та якістю оптичної
системи. За способом організації переміщення зчитуючого вузла відносно
оригіналу сканери поділяються на планшетні, барабанні та ручні. У
планшетних сканерах оригінал кладуть на скло, під яким рухається
оптико-електронний зчитуючий пристрій. У барабанних сканерах оригінал
через вхідну щілину втягується барабаном у транспортний тракт і
пропускається повз нерухомий зчитуючий пристрій. Барабанні сканери не
дають змоги сканувати книги, переплетені брошури тощо. Ручний сканер
необхідно плавно переміщувати вручну по поверхні оригіналу, що не дуже
зручно. При систематичному використанні краще мати, хоча і дорожчий,
настільний планшетний сканер.

Основні технічні характеристики сканерів:

Роздільна здатність. Сканер розглядає любий об’єкт як набір окремих
точок (пікселів). Щільність пікселів (кількість на одиницю площі)
називається роздільною здатністю сканера і вимірюється у dpi (dots per
inch – точок на дюйм). Пікселі розташовуються рядами, утворюючи
зображення. Процес сканування відбувається по рядках, весь рядок
сканується одночасно. Звичайна роздільна здатність сканера становить
200-720 dpi. Більше значення (понад 1000) відображає інтерполяційну
роздільну здатність, досягнуту програмним шляхом із використанням
математичної обробки параметрів розташованих поруч точок зображення.
Якість відсканованого матеріалу залежить також від оптичної роздільної
здатності (визначається кількістю світлочуттєвих діодів CCD-матриці на
дюйм) та механічної роздільної здатності (визначається дискретністю руху
світлочуттєвого елементу або системи дзеркал відносно аркуша). Вибір
роздільної здатності визначається застосуванням результатів сканування:
для художніх зображень, які потрібно друкувати на фотонабірних машинах
роздільна здатність повинна складати 1000-1200 dpi, для друкування
зображення на лазерному або струменевому принтері – 300-600 dpi, для
перегляду зображення на екрані монітора – 100-200 dpi, для розпізнавання
тексту – 200-400 dpi.

Глибина представлення кольорів. При перетворенні оригіналу у цифрову
форму, зберігаються дані про кожний піксел зображення. Прості сканери
визначають наявність або відсутність кольору, результуюче зображення
буде чорно-білим. Для представлення пікселів достатньо одного розряду (0
або 1). Для передачі відтінків сірого між чорним та білим кольором
необхідно як мінімум 4 розряди (16 відтінків) і 8 розрядів (256
відтінків). Чим більше розрядів, тим якісніше передаються кольори.
Більшість сучасних кольорових сканерів підтримує глибину кольору 24
розряди. Відповідно сканер дозволяє розпізнавати біля 16 млн. кольорів і
можна якісно сканувати фотографії. На ринку сканерів є моделі, що мають
глибину представлення кольору 30 та 34 розряди.

Динамічний діапазон. Діапазон оптичної щільності, визначає спектр
напівтонів. Оптична щільність визначається як відношення падаючого
світла до відображеного і коливається у діапазоні від 0,0 (абсолютне
біле тіло) до 4,0 (абсолютно чорне тіло). Значення діапазону
доповнюється літерою D і визначає ступінь його чутливості. Більшість
планшетних сканерів мають стандартний діапазон 2,4 D, важко розрізняють
близькі відтінки одного кольору, але цього достатньо для непрофесійного
користувача.

Метод сканування. Якість сканованого кольорового зображення залежить від
методу накопичення даних сканером. Розрізняють два основних методи, що
відрізняються кількістю проходів CCD-матриці над оригіналом. Перші
сканери використовували 3-прохідне сканування. При кожному проході
сканувався один із кольорів палітри RGB. Сучасні сканери використовують
однопрохідну методику, яка розділяє світловий промінь на складові за
допомогою призми.

Область сканування. Максимальний розмір зображення, що сканується. Ручні
сканери – до 105 мм, барабанні, планшетні сканери – від формату А4 до
Full Legar (8.5’x14′).

Швидкість сканування. Немає стандартної методики, що визначає
продуктивність сканера. Виробники вказують кількість мілісекунд
сканування одного рядка. Але потрібно враховувати також спосіб
під’єднання до комп’ютера, драйвер, схему передачі кольорів, роздільну
здатність. Тому швидкість сканування визначається експериментальним
шляхом.

25. Модем і факс-модем.

Модем – це пристрій призначений для під’єднання комп’ютера до звичайної
телефонної лінії. Назва походить від скорочення двох слів – МОдуляція та
ДЕМодуляція.

Комп’ютер виробляє дискретні електричні сигнали (послідовності двійкових
нулів та одиниць), а по телефонних лініях інформація передається в
аналоговій формі (тобто у вигляді сигналу, рівень якого змінюється
безперервно, а не дискретно). Модеми виконують цифрово-аналогове й
обернене перетворення. При передачі даних модеми накладають цифрові
сигнали комп’ютера на безперервну носійну частоту телефонної лінії
(модулюють її), а при їх прийманні демодулюють інформацію і передають її
в цифровій формі в комп’ютер. Модеми передають дані по звичайних, тобто
комутованих, телефонних каналах зі швидкістю від 300 до 56 000 біт за
секунду, а по орендованих (виділених) каналах ця швидкість може бути і
вищою. Окрім того, сучасні модеми здійснюють стиснення даних перед
відправленням, і відповідно, реальна швидкість може перевищувати
максимальну швидкість модему.

За конструктивним виконанням модеми бувають вбудованими (вставляються в
системний блок комп’ютера в один із слотів розширення) і зовнішніми
(підключаються через один із комунікаційних портів, маючи окремий корпус
і власний блок живлення). Однак без відповідного комунікаційного
програмного забезпечення, найважливішою складовою якого є протокол,
модеми не можуть працювати. Найбільш поширеними протоколами модемів є
v.32 bis, v.34, v.42 bis та інші.

Сучасні модеми для широкого кола користувачів мають вбудовані можливості
відправлення і отримання факсимільних повідомлень. Такі пристрої
називаються факс-модемами. Також є можливість підтримки мовних функцій,
за допомогою звукового адаптеру.

На вибір типу модему впливають наступні фактори:

ціна: зовнішні модеми коштують дорожче, оскільки в ціну входить вартість
корпусу та джерела живлення;

наявність вільних портів/слотів: зовнішній модем під’єднується до
послідовного порта. Внутрішній модем до слота на материнський платі.
Якщо порти або слоти зайняті, потрібно вибрати один з пристроїв;

зручність користування: на корпусі зовнішнього модему є індикатори, що
відображають його стан, а також вимикач джерела живлення. Для
встановлення зовнішнього модему не потрібно розбирати корпус комп’ютера.

26. Маніпулятори.

Миша – це пристрій керування маніпуляторного типу. Вона має вигляд
невеликої пластмасової коробочки з двома (або трьома) клавішами.
Переміщення миші по поверхні синхронізоване з переміщенням графічного
об’єкта, який називається курсор миші, на екрані монітора. На відміну
від клавіатури, миша не є стандартним пристроєм керування, тому для
роботи з нею вимагається наявність спеціальної системної програми –
драйвера миші. Драйвер миші призначений для інтерпретації сигналів, що
поступають від миші, а також для забезпечення механізму передачі
інформації про положення та стан миші операційній системі та іншим
прикладним програмам. Драйвер миші встановлюється при першому
підключенні миші або при завантаженні операційної системи.

Комп’ютером керують переміщення миші та короткочасні натиснення її
клавіш (ці натиснення називаються кліками). Миша не може безпосередньо
використовуватися для введення знакової інформації, її принцип керування
базується на механізмі подій. З точки зору драйвера, всі переміщення
миші та кліки її клавіш розглядаються як події, аналізуючи які, драйвер
встановлює, коли відбулася подія і в якому місці екрану знаходився в цей
час курсор миші. Ці дані передаються в прикладну програму, із якою
працює користувач, і за цими даними програма може визначити, яку команду
мав на увазі користувач, і приступити до її виконання.

До числа параметрів миші, якими може керувати користувач, належать:
чутливість (характеризує величину переміщення курсору миші на екрані при
заданому переміщенні миші), функції лівої та правої клавіш, а також
чутливість до подвійного кліку (визначає максимальний проміжок часу,
протягом якого два окремих кліки клавіші розглядаються як один подвійний
клік).

27.Персональний комп’ютер.

Комп’ютер – це універсальна технічна система, спроможна чітко виконувати
визначену послідовність операцій певної програми. Персональним
комп’ютером (ПК) може користуватись одна людина без допомоги
обслуговуючого персоналу. Взаємодія з користувачем відбувається через
багато середовищ, від алфавітно-цифрового або графічного діалогу за
допомогою дисплея, клавіатури та мишки до пристроїв віртуальної
реальності.

Конфігурацію ПК можна змінювати в міру необхідності. Але, існує поняття
базової конфігурації, яку можна вважати типовою:

системний блок;

монітор;

клавіатура;

мишка.

Комп’ютери випускаються і у портативному варіанті (laptop або notebook
виконання). В цьому випадку, системний блок, монітор та клавіатура
містяться в одному корпусі: системний блок прихований під клавіатурою, а
монітор вбудований у кришку.

Системний блок – основна складова, в середині якої містяться
найважливіші компоненти. Пристрої, що знаходяться в середині системного
блока називають внутрішніми, а пристрої, що під’єднуються ззовні
називають зовнішніми. Зовнішні додаткові пристрої, що призначені для
вводу та виводу інформації називаються також периферійними. За зовнішнім
виглядом, системні блоки відрізняються формою корпуса, який може бути
горизонтального (desktop) або вертикального (tower) виконання. Корпуси
вертикального виконання можуть мати різні розміри: повнорозмірний
(BigTower), середньорозмірний (MidiTower), малорозмірний (MiniTower).
Корпуси горизонтального виконання є двох форматів: вузький (Full-AT) та
надто вузький (Baby-AT). Корпуси персональних комп’ютерів мають різні
конструкторські особливості та додаткові елементи (елементи блокування
несанкціонованого доступу, засоби контролю внутрішньої температури,
шторки від пилу).

Основними вузлами системного блоку є:

електричні плати, що керують роботою комп’ютера (мікропроцесор,
оперативна пам’ять, контролери пристроїв тощо);

накопичувач на жорсткому диску (вінчестер), призначений для читання або
запису інформації;

накопичувачі (дисководи) для гнучких магнітних дисків (дискет).

Основною платою ПК є материнська плата (MotherBoard). На ній
розташовані:

процесор – основна мікросхема, що виконує математичні та логічні
операції;

чіпсет (мікропроцесорний комплект) – набір мікросхем, що керують роботою
внутрішніх пристроїв ПК і визначають основні функціональні можливості
материнської плати;

шини – набір провідників, по яких відбувається обмін сигналами між
внутрішніми пристроями комп’ютера;

оперативний запам’ятовуючий пристрій (ОЗП) – набір мікросхем, що
призначені для тимчасового зберігання даних, поки включений комп’ютер;

постійний запам’ятовуючий пристрій (ПЗП) – мікросхема, призначена для
довготривалого зберігання даних, навіть при вимкненому комп’ютері;

роз’єми для під’єднання додаткових пристроїв (слоти).

Процесор

Процесор – головна мікросхема комп’ютера, його “мозок”. Він дозволяє
виконувати програмний код, що знаходиться у пам’яті і керує роботою всіх
пристроїв комп’ютера. Швидкість його роботи визначає швидкодію
комп’ютера. Конструктивно, процесор – це кристал кремнію дуже маленьких
розмірів. Процесор має спеціальні комірки, які називаються регістрами.
Саме в цих регістрах містяться команди, які виконуються процесором, а
також дані, якими оперують ці команди. Робота процесора полягає у
вибиранні з пам’яті у певній послідовності команд та даних і виконанні
їх. На цьому і базується виконання програм. У ПК обов’язково має бути
присутній центральний процесор (Central Rpocessing Unit – CPU), який
виконує всі основні операції. Часто ПК оснащений додатковими
сопроцесорами, орієнтованими на ефективне виконання специфічних функцій,
такими як, математичний сопроцесор для обробки числових даних у форматі
з плаваючою точкою, графічний сопроцесор для обробки графічних
зображень, сопроцесор введення/виведення для виконання операції
взаємодії з периферійними пристроями.

Шини

З іншими пристроями, і в першу чергу з оперативною пам’яттю, процесор
зв’язаний групами провідників, які називаються шинами. Основних шин три:

шина даних,

адресна шина,

командна шина.

Адресна шина. Дані, що передаються по цій шині трактуються як адреси
комірок оперативної пам’яті. Саме з цієї шини процесор зчитує адреси
команд, які необхідно виконати, а також дані, із якими оперують команди.
У сучасних процесорах адресна шина 32-розрядна, тобто вона складається з
32 паралельних провідників.

Шина даних. По цій шині відбувається копіювання даних з оперативної
пам’яті в регістри процесора і навпаки. У ПК на базі процесорів Intel
Pentium шина даних 64-розрядна. Це означає, що за один такт на обробку
поступає відразу 8 байт даних.

Командна шина. По цій шині з оперативної пам’яті поступають команди, які
виконуються процесором. Команди представлені у вигляді байтів. Прості
команди вкладаються в один байт, але є й такі команди, для яких потрібно
два, три і більше байтів. Більшість сучасних процесорів мають
32-розрядну командну шину, хоча існують 64-розрядні процесори з
командною шиною.

Шини на материнській платі використовуються не тільки для зв’язку з
процесором. Усі інші внутрішні пристрої материнської плати, а також
пристрої, що підключаються до неї, взаємодіють між собою за допомогою
шин. Від архітектури цих елементів багато в чому залежить продуктивність
ПК у цілому.

Внутрішня пам’ять

Під внутрішньою пам’яттю розуміють всі види запам’ятовуючих пристроїв,
що розташовані на материнській платі. До них відносяться:

оперативна пам’ять,

постійна пам’ять,

енергонезалежна пам’ять.

Зовнішня пам’ять – це пам’ять, що реалізована у вигляді зовнішніх,
відносно материнської плати, пристроїв із різними принципами збереження
інформації і типами носія, призначених для довготривалого зберігання
інформації. Зокрема, в зовнішній пам’яті зберігається все програмне
забезпечення комп’ютера. Пристрої зовнішньої пам’яті можуть
розміщуватись як в системному блоці комп’ютера так і в окремих корпусах.
Фізично зовнішня пам’ять реалізована у вигляді накопичувачів.
Накопичувачі – це запам’ятовуючі пристрої, призначені для тривалого (що
не залежить від електроживлення) зберігання великих обсягів інформації.
Ємність накопичувачів в сотні разів перевищує ємність оперативної
пам’яті або взагалі необмежена, якщо мова йде про накопичувачі зі
змінними носіями.

Накопичувач можна розглядати як сукупність носія та відповідного
приводу. Розрізняють накопичувачі зі змінними і постійними носіями.
Привід – це поєднання механізму читання-запису з відповідними
електронними схемами керування. Його конструкція визначається принципом
дії та виглядом носія. Носій – це фізичне середовище зберігання
інформації, на зовнішній вигляд може бути дисковим або стрічковим. За
принципом запам’ятовування розрізняють магнітні, оптичні та
магнітооптичні носії. Стрічкові носії можуть бути лише магнітними, у
дискових носіях використовують магнітні, магнітооптичні та оптичні
методи запису-зчитування інформації.

Найбільш поширеними є накопичувачі на магнітних дисках, які поділяються
на накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД) та накопичувачі на
гнучких магнітних дисках (НГМД), та накопичувачі на оптичних дисках,
такі як накопичувачі CD-ROM, CD-R, CD-RW та DVD-ROM.

Процес взаємодії користувача з персональним комп’ютером (ПК) неодмінно
включає процедури введення вхідних даних та отримання результатів
обробки ПК цих даних. Тому обов’язковою частиною типової конфігурації ПК
є різноманітні пристрої введення-виведення, серед яких можна виділити
стандартні пристрої, без яких сучасний процес діалогу взагалі
неможливий, та периферійні, тобто додаткові. До стандартних пристроїв
введення-виведення відносяться монітор, клавіатура та маніпулятор
“миша”.

Монітор

У перших комп’ютерах моніторів не було. Користувачі мали набір
світлодіодів, що блимали і роздрук результатів на принтері. З розвитком
комп’ютерної техніки з’явились монітори і зараз вони є необхідною
частиною базової конфігурації персонального комп’ютера.

Монітор (дисплей) – це стандартний пристрій виведення, призначений для
візуального відображення текстових та графічних даних. В залежності від
принципу дії, монітори поділяються на:

монітори з електронно-променевою трубкою;

дисплеї на рідких кристалах.

Відеоадаптер

Відеоадаптер має вигляд окремої плати розширення, яка вставляється у
певний слот материнської плати (у сучасних ПК це є слот AGP).
Відеоадаптер виконує функції відеоконтролера, відеопроцесора та
відеопам’яті. За час існування ПК змінилося декілька стандартів
відеоадаптерів: MDA (Monochrom Display Adapter) -монохромний, CGA(Color
Graphics Adapter) – 4 кольори, EGA(Enchanced Graphics Adapter) -16
кольорів, VGA (Video Graphics Array) – 256 кольорів, SVGA(Super VGA) –
до 16,7 млн. кольорів. На ці стандарти розраховані всі програми,
призначені для IBM-сумісних комп’ютерів.

Клавіатура

Клавіатура – це стандартний клавішний пристрій введення, призначений для
введення алфавітно-цифрових даних та команд керування. Комбінація
монітора та клавіатури забезпечує найпростіший інтерфейс користувача: за
допомогою клавіатури керують комп’ютерною системою, а за допомогою
монітора отримують результат.

Маніпулятор “миша”

Миша – це пристрій керування маніпуляторного типу. Вона має вигляд
невеликої пластмасової коробочки з двома (або трьома) клавішами.
Переміщення миші по поверхні синхронізоване з переміщенням графічного
об’єкта, який називається курсор миші, на екрані монітора. На відміну
від клавіатури, миша не є стандартним пристроєм керування, тому для
роботи з нею вимагається наявність спеціальної системної програми –
драйвера миші. Драйвер миші призначений для інтерпретації сигналів, що
поступають від миші, а також для забезпечення механізму передачі
інформації про положення та стан миші операційній системі та іншим
прикладним програмам. Драйвер миші встановлюється при першому
підключенні миші або при завантаженні операційної системи.

Периферійні або зовнішні пристрої – це пристрої, розміщені поза
системним блоком і задіяні на певному етапі обробки інформації.
Передусім – це пристрої фіксації вихідних результатів: принтери,
плотери, модеми, сканери і т.д. Поняття “периферійні пристрої” досить
умовне. До їх числа може віднести, наприклад, накопичувач на
компакт-дисках, якщо він виконаний у вигляді самостійного блоку і
приєднується спеціальним кабелем до зовнішнього рознімного з’єднання
системного блока. І навпаки, модем може бути вбудованим, тобто
конструктивно виконаний як плата розширення, і тоді немає підстав
відносити його до периферійних пристроїв.

Принтери

Принтери призначені для виведення інформації на тверді носії,
здебільшого на папір. Існує велика кількість різноманітних моделей
принтерів, що різняться принципом дії, інтерфейсом, продуктивністю та
функціональними можливостями. За принципом дії розрізняють: матричні,
струменеві та лазерні принтери.

Сканери

Сканер – це пристрій, який дає змогу вводити в комп’ютер чорно-біле або
кольорове зображення, прочитувати графічну та текстову інформацію.
Сканер використовують у випадкові, коли виникає потреба ввести в
комп’ютер із наявного оригіналу текст і/або графічне зображення для його
подальшого оброблення (редагування і т.д.). Введення такої інформації за
допомогою стандартних пристроїв введення потребує багато часу і праці.
Сканована інформація потім обробляється за допомогою спеціального
програмного забезпечення (наприклад, програмою FineReader) і
зберігається у вигляді текстового або графічного файлу.

Модеми

Модем – це пристрій призначений для під’єднання комп’ютера до звичайної
телефонної лінії. Назва походить від скорочення двох слів – МОдуляція та
ДЕМодуляція.

28. Системний блок.

Системний блок – основна складова, в середині якої містяться
найважливіші компоненти. Пристрої, що знаходяться в середині системного
блока називають внутрішніми, а пристрої, що під’єднуються ззовні
називають зовнішніми. Зовнішні додаткові пристрої, що призначені для
вводу та виводу інформації називаються також периферійними. За зовнішнім
виглядом, системні блоки відрізняються формою корпуса, який може бути
горизонтального (desktop) або вертикального (tower) виконання. Корпуси
вертикального виконання можуть мати різні розміри: повнорозмірний
(BigTower), середньорозмірний (MidiTower), малорозмірний (MiniTower).
Корпуси горизонтального виконання є двох форматів: вузький (Full-AT) та
надто вузький (Baby-AT). Корпуси персональних комп’ютерів мають різні
конструкторські особливості та додаткові елементи (елементи блокування
несанкціонованого доступу, засоби контролю внутрішньої температури,
шторки від пилу).

Корпуси поставляються разом із блоком живлення. Потужність блоку
живлення є одним із параметрів корпусу. Для масових моделей достатньою є
потужність 200-250 Вт.

Основними вузлами системного блоку є:

електричні плати, що керують роботою комп’ютера (мікропроцесор,
оперативна пам’ять, контролери пристроїв тощо);

накопичувач на жорсткому диску (вінчестер), призначений для читання або
запису інформації;

накопичувачі (дисководи) для гнучких магнітних дисків (дискет).

29. Системна плата

Це серце комп’ютера. На ній розташовані всі його основні системи:
центральний процесор, арифметичний співпроцесор, оперативна пам’ять,
постійний запам’ятовуючий пристрій (ПЗП), енергонезалежна пам’ять,
контролер клавіатури, дисковий контролер, відеоадаптер і навіть годинник
з автономним живленням.

Крім роз’ємів, призначених для підключення плат розширення, на системній
платі розташовані роз’єми для підключення клавіатури, джерела живлення,
вмонтованого динаміка, а також індикаторів і кнопок, що розташовані на
лицьовій панелі системного блоку комп’ютера.

Існує кілька формфакторів для системних плат, які визначають фізичні
розміри

плати, а, отже, і тип корпуса. Нижче перераховані відомі в цей час
формфактори

системних плат.

Сучасні:

. ATX;

. Micro-ATX;

. Flex-ATX;

. NLX;

. WTX.

Системні плати ATX характеризуються високим ступенем інтеграції портів,
але, на

відміну від плат формфактора Baby-AT, всі зовнішні порти ATX
вбудовуються в

системну плату й розташовуються по один бік від слотів розширення.
Роз’єм живлення для плат ATX обладнаний ключем, що забезпечує
підключення

тільки одним (правильним) способом.

Формфактор micro-ATX був розроблений для систем нижнього рівня.
Архітектура

micro-ATX обернено сумісна з ATX. Ця системна плата менше, ніж ATX. Такі
системні плати можуть бути встановлені в стандартні корпуси ATX або ж у
корпуси, які Були спеціально для них розроблені.

Крім описаних вище формфакторів системних плат, у цей час
використовуються

системні плати конструкцій LPX й NLX. Вони призначені для певних
корпусів і

додаткових елементів. Однак треба пам’ятати, що існують деякі
розходження між

комп’ютерами, у яких установлені системні плати LPX, тому можуть
виникнути

проблеми, пов’язані із взаємозамінністю системних плат і корпусів.

Одним з найважливіших компонентів системної плати є встановлений набір

мікросхем. Як правило, це від однієї до п’яти мікросхем, які містять
основні схеми

системної плати. Вони заміняють більше 150 окремих компонентів, що

використовувалися в оригінальній системі IBM AT. Використовуваний набір
мікросхем значно впливає на продуктивність системної плати й визначає
параметри й обмеження продуктивності: обсяг і швидкість кеш-пам’яті,
обсяг і швидкість основної пам’яті, тип і швидкість процесора й т.д. Ці
набори мікросхем забезпечують працездатність пристроїв AGP (Accelerated
Graphics Port – поліпшений графічний порт) і USB (Universal Serial Bus –
універсальна послідовна шина).

Додатково звертають увагу на наступні характеристики:

. частота шин процесора й пам’яті;

. тип оперативної пам’яті (SDRAM, DDR SDRAM чи RDRAM) та її максимальний
розмір;

. підтримка пам’яті ECC (коди корекції помилок);

. розширені функції керування живленням ACPI;

. наявність слота AGP 4х/8x або PCI-Express;

. інтерфейс Ultra-ATA/100 або Serial-ATA;

. підтримка USB 2.0 (високошвидкісний порт USB).

Ще одним важливим елементом системної плати є BIOS. Варто переконатися,
що

BIOS, по-перше, зроблена однієї з ведучих у цій області компаній (AMI
або Award) і, по-друге, розміщена в спеціальній мікросхемі з можливістю
перезапису, яку ще

називають Flash ROM або EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read
Only

Memory). Це дозволить завантажувати оновлення BIOS.

У практично всіх системних платах порти вводу-виводу убудовані. Якщо
вони

невбудовані, їх необхідно підключити до плати розширення, що, на жаль,
займе

вільний слот розширення.

Більшість систем містять наступні порти:

. підключення клавіатури (типу mini-DIN);

. підключення миші (типу mini-DIN);

. два послідовних (з буфером типу 16550А);

. паралельний (типу EPP/ECP);

. два, чотири, а інколи й шість портів USB (Universal Serial Bus);

. порт відео (необов’язково);

. мережевий порт (необов’язково);

. аудіо / ігровий порт (необов’язково);

. два порти Enhanced IDE на локальній шині (первинний і вторинний);

. порт контролера дисководу.

30. Комп’ютерні мережі.

Компьютерні мережі—це зв’язані між собою комп’ютери за допомогою ліній
зв’язку і оснащені мереженим обладнанням і мереженим програмним
забезпеченням.

Комп’ютерна мережа дозволяє

1)Колективно опрацьовувати дані користувачем, комп’ютери, яких підєднано
до мережі комп’ютерів, та обмінюватися даними між цими комп’ютерами

2)Спільно використовувати програми

3)Спільно використовувати принтери модеми та інші периферійні пристрої.

Комп’ютерна мережа

мережене обладнання програмне
забезпечення

лінія зв’язку модем
мережений адаптер

Лінія зв’язку—це обладнання за допомогою якого здійснюється зєднання
комп’ютерів у мережу.

Лінії зв’язку:

1.Проводові (використовують кабель, провід, виведену лінію)

2.Безпроводові—супутниковий зв’язок

Модем—пристрій, що призначений для перетворення цифрових
сигналів(комп’ютерних) в аналогові сигнали, сигнали телефонної мережі,
навпаки.

Модем:

1)Модуляція—перетворення цифрових сигналів в аналогові

2)Демодуляція—аналогові в цифрові

Мережевий адаптер—спеціальний апаратний засіб для ефективної взаємодії
комп’ютерів в мережі

Програмне забезпечення—набір програм, що забезпечують роботу мереженого
обладнання(програми що працюють на низькому рівні) і обмін інформацією
між комп’ютерами в мережі. (на «високому рівні»)

Схема зєднання «Шина»:

Схема зєднання зірка:

–компьютер

Комп’ютерна мережа:

1.Глобальна—обєднує компьютори, що розташовує на невеликій відстані один
від одного, і є замкненою системою

Однорангові—«Шина»

З виділеним сервером(файловий тип сервера)—Зірка

2)Глобальна комп’ютерна мережа—зєднання локальних мереж і окремих
комп’ютерів, розташованих на далеких відстанях один від одного.

31. Мережні пристрої і засоби комунікацій.

У якості засобів комунікації найбільше часто використовуються
вітая пара, коаксіальний кабель оптоволоконні лінії.

Вітая пара.

Найбільше дешевим кабельним з’єднанням є вите двожильне
провідне з’єднання часто називане “витою парою” (twisted pair).
Вона дозволяє передавати інформацію зі швидкістю до 10 Мбит/с, проте є
помехонезахищеною.

Довжина кабеля не може перевищувати 1000 м при швидкості
передачі 1 Мбит/с.

Коаксіальний кабель.

Коаксіальний кабель має середню ціну, добре перешкодозахисний
і застосовується для зв’язку на великі відстані (декілька
кілометрів). Швидкість передачі інформації від 1 до 10 Мбит/с, а в
деяких випадках можедосягати 50 Мбит/с. Коаксіальний кабель
використовується для основної іширокополосної передачі інформації.

Оптоволоконні лінії.

Найбільше дорогими є оптопровідники, називані також
скловолоконний кабель. Швидкість поширення інформації з них досягає
декількох гигабит у секунду. Припустиме видалення більш 50 км.
Зовнішній вплив перешкод практично відсутніх. На даний момент це
найбільш дороге з’єднання для ЛОМ.

Застосовуються там, де виникають електромагнітні поля перешкод
або потрібно передача інформації на дуже великі відстані без
використанняповторювачів. Вони мають протипідспухувальні властивості,
тому що техніка відгалужень в оптоволоконних кабелях дуже
складна. Оптопровідникиоб’єднуються в ЛBC за допомогою зіркоподібного
з’єднання.

Існує ряд принципів побудови ЛОМ на основі вище
розглянутих компонентів. Такі принципи ще називають – топологіями.

32. Локальна HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%27%D1%8E%D1%82%D0
%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0_%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B6%D0%B0” \o
“Комп’ютерна мережа” комп’ютерна мережа

Локальна HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%27%D1%8E%D1%82%D0
%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0_%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B6%D0%B0” \o
“Комп’ютерна мережа” комп’ютерна мережа являє собою об’єднання певного
числа комп’ютерів (іноді досить великого) на відносно невеликій
території.

Сучасні локальні мережі будуються на основі топології “зірка” з
використанням HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%82
%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80” \o “Концентратор” концентраторів
(хабів), HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D1%83%D1%8
2%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80&action=edit” \o “Комутатор” комутаторів
(світчів) та кабелю UTP чи STP 5ї категорії (“вита пара”). Дана
технологія (вона носить назву HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/Fast_Ethernet” \o “Fast Ethernet” Fast
Ethernet ) дозволяє проводити обмін інформацією на швидкості до
100Мбіт/с. Ця величина достатня для того, щоб задовольнити більшість
потреб користувачів мережі.

Якщо в одному приміщенні, будинку чи комплексі розташованих поруч
будівель є кілька комп’ютерів, користувачі яких повинні спільно
вирішувати які-будь завдання, обмінюватися даними чи використовувати
спільні дані, то ці комп’ютери доцільно об’єднати в локальну мережу.

Локальна мережа (деколи використовують термін “локальна обчислювальна
мережа”, скорочено ЛОМ) – це група з декількох комп’ютерів, з’єднаних
між собою з допомогою кабелів (іноді навіть телефонних ліній чи
радіоканалів), які використовують для передачі інформації між
комп’ютерами. Для з’єднання комп’ютерів в локальну мережу необхідно
мережеве обладнання і програмне забезпечення.

Локальні мережі дозволяють забезпечити:

колективну обробку даних користувачами підключених в мережу комп’ютерів
і обмін даними між цими користувачами;

спільне використання програм;

спільне використання принтерів, модемів та інших пристроїв.

Тому практично всі фірми, які мають більше одного комп’ютера, об’єднують
їх в локальні мережі. Багато користувачів портативних комп’ютерів
підключаються до локальної мережі фірми або коли приходять в офіс, або
з’єднуються з комп’ютером фірми по телефонним каналам з допомогою
модему.

Для об’єднання комп’ютерів в локальну мережу необхідно:

вставити в кожний комп’ютер, який підключається до мережі, мережевий
контроллер (деколи використовують терміни мережевий адаптер або мережева
плата), який дозволяє комп’ютеру отримувати інформацію з локальної
мережі і передавати дані в мережу;

з’єднати комп’ютери кабелями, по яким відбувається передача даних між
комп’ютерами, а також іншими підключеними до мережі пристроями
(принтерами, сканерами і т.д.). В деяких типах мереж кабелі з’єднують
комп’ютери безпосередньо (як електролампочки на ялинковій гірлянді), в
інших з’єднання кабелів здійснюється через спеціальні пристрої –
концентратори (або хаби), комутатори та ін.

Для забезпечення функціонування локальної мережі часто виділяють
спеціальний комп’ютер – сервер, або декілька таких комп’ютерів. На
дисках серверів розміщуються спільно використовувані програми, бази
даних і т.д. Решта комп’ютерів локальної мережі часто називають робочими
станціями. На тих робочих станціях, де вимагається опрацьовувати лише
дані на сервері (наприклад, вводити відомості в спільно використовувану
базу даних про замовлення і продаж), часто для економії (або з огляду на
безпеку) не встановлюють жорстких дисків. В мережах, які складаються
більш ніж з 20-25 комп’ютерів, наявність сервера обов’язкова – інакше,
як правило, продуктивність мережі буде незадовільною. Сервер необхідний
і при спільній інтенсивній роботі з будь-якою базою даних.

Деколи серверам призначають визначену спеціалізацію (зберігання даних,
програм, забезпечення модемного і факсимільного зв’язку, вивід на друк
та ін.). Сервери, як правило, не використовуються в якості робочих місць
користувачів. Сервери, які забезпечують роботу з цінними даними, часто
розміщують в ізольованому приміщенні, доступ до якого мають лише
спеціально уповноважені люди (як в банківське сховище).

Для ефективної роботи користувачів локальної мережі застосовують
допоміжне програмне забезпечення, яке іноді поставляється разом з
мережевою операційною системою, а інколи його потрібно купляти окремо:

електронна пошта, яка забезпечує доставку листів (а часто і звичайних
файлів, а також голосових і факсимільних повідомлень) від одних
користувачів локальної мережі до інших;

засоби віддаленого доступу, які дозволяють підключатися до локальної
мережі з допомогою модему і працювати на комп’ютері, ніби то він
безпосередньо підключений до мережі;

засоби групової роботи, які дозволяють спільно працювати над
документами, забезпечують засоби для забезпечення документообороту
підприємства;

програми резервування, які дозволяють створювати резервні копії даних,
які зберігаються на комп’ютерах локальної мережі;

засоби управління локальною мережею – дозволяють керувати ресурсами
локальної мережі з одного робочого місця.

Локальні мережі тому й називають локальними, що вони з’єднують
комп’ютери, які знаходяться поруч.

33. Мережа інтернет

Загальні відомості про Internet.

Internet – найбільша глобальна комп’ютерна мережа, що зв’язує десятки
мільйонів абонентів у більш як 150 країнах світу. Щомісяця її
поширеність зростає на 7-10%. Internet утворює немовби ядро, яке
забезпечує, взаємодію інформаційних мереж, що належать різним установам
у всьому світі. Якщо раніше вона використовувалася виключно як
середовище для передачі файлів і повідомлень електронної пошти, то
сьогодні вирішуються більш складні завдання, які підтримують функції
мережного пошуку та доступу до розподілених інформаційних ресурсів й
електронних архівів. Таким чином, Internet можна розглядати як деякий
глобальний інформаційний простір.

Мережа Internet, що служила спочатку дослідницьким і навчальним групам,
стає все популярнішою в ділових колах. Компанії спокушують дешевий
глобальний зв’язок і його швидкість, зручність для проведення сумісних
робіт, доступні програми, унікальна база даних цієї мережі. Вони
розглядають глобальну комп’ютерну мережу як доповнення до своїх власних
локальних мереж. Уже кілька років розвиваються і встигли широко ввійти в
практику в розвинених країнах технології Intranet, що є інформаційними
технологіями “великої” мережі в корпоративних мережах і навіть у дуже
невеликих мережах ПК підприємств малого бізнесу. При низькій вартості
послуг (часто це тільки фіксована щомісячна плата за лінії зв’язку або
телефон) користувачі можуть дістати доступ до комерційних і
некомерційних інформаційних служб США, Канади, Австралії, європейських
країн, а тепер уже України та Росії. В архівах вільного доступу мережі
Internet можна знайти інформацію практично з усіх сфер людської
діяльності, починаючи з нових наукових відкриттів до прогнозу погоди на
завтра. В Internet можна знайти рекламу багатьох тисяч фірм і розмістити
(часто безкоштовно!) свою рекламу. Крім того, Internet надає унікальні
можливості дешевого, надійного та конфіденційного глобального зв’язку.
Це виявляється дуже зручним для фірм, що мають свої філіали по всьому
світу, транснаціональних корпорацій і структур управління. Як правило,
використання інфраструктури Internet для міжнародного зв’язку коштує
набагато дешевше від прямого комп’ютерного зв’язку через супутниковий
канал або телефон.

Електронна пошта – найпоширеніша послуга мережі Internet. Сьогодні свою
адресу в системі електронної пошти мають сотні мільйонів чоловік.
Вартість пересилання листа електронною поштою значно нижча за
пересилання звичайного листа. Крім того, повідомлення, передане
електронною поштою, досягає адресата протягом кількох хвилин, тоді як
звичайний лист він одержує через кілька днів, а то і тижнів.

Стандарти Internet забезпечують можливість групової роботи над спільним
проектом за допомогою електронної пошти, гіпертекстових документів
(служба WWW), а також за допомогою теле-, аудіо- і навіть
відеоконференцій у масштабі реального часу. Для забезпечення
інформаційної безпеки в мережі застосовуються різні протоколи шифрування
конфіденційної інформації, електронні підписи, сертифікація інформації.
Заборона на несанкціоноване переміщення даних між локальною мережею
підприємства і глобальною мережею може забезпечуватися спеціальними
комп’ютерами або програмами (брандмауерами).

34. Зв’язок комп’ютерів між собою в Інтернеті.

Что такое интрасеть?

Интрасеть (или intranet) — это частная корпоративная сеть, использующая
программные продукты и технологии Internet, например, Web-сервер. (О
World Wide Web рассказывается в HYPERLINK
“http://elib.mubint.ru/edu/study/novintra/nbg2ii5.htm” Главе 5 .)
Интрасети могут быть изолированы от внешних пользователей Internet с
помощью брандмауэров или просто функционировать как автономные сети, не
имеющие доступа извне. Обычно компании создают интрасети для своих
сотрудников, однако полномочия на доступ к ним иногда предоставляются
деловым партнерам и другим группам пользователей. Другим способом
обеспечения совместного доступа деловых партнеров к информации,
хранящейся в интрасети, является создание экстрасети (extranet). Этим
термином обычно называют часть интрасети, предназначенную для доступа
извне. Деловые партнеры часто создают экстрасети, обеспечивающие
ограниченный доступ к отдельным частям своих интрасетей. Деловым
партнерам доступны только те части интрасети, на которые они имеют
соответствующие права доступа. Для конкурентов же любой доступ к такой
интрасети закрыт. Создать интрасеть несложно. Например, компании
достаточно организовать в своей локальной или территориально
распределенной сети Web-сервер, снабдить пользователей Web-браузерами и
при необходимости предусмотреть брандмауэр.

Насколько широко распространены интрасети?

Как и сама сеть Internet, интрасети быстро становятся ключевым элементом
корпоративных информационных систем. Фактически, большинство проданных
на сегодня Web-серверов используются именно в интрасетях. Компании
пришли к пониманию того, что такие “внутренние” Web-узлы являются
идеальным средством распространения информации среди сотрудников.
Причина проста: интрасеть обладает всеми достоинствами Web, включая
возможность публикации документов, содержащих графику, звук, видео и
гипертекстовые ссылки. Поскольку все документы Web создаются в одном и
том же формате (HTML), они доступны любому работающему в сети
сотруднику, у которого есть Web-браузер. Если Internet изменила способ
взаимодействия коммерческих предприятий с “внешним миром”, то интрасети
совершенно меняют характер внутренних коммуникаций.

Что вам дает использование интрасетей и Internet?

На современном высококонкурентном рынке получение доступа к самой
последней информации становится все более важным компонентом успеха в
бизнесе. Старая информация — это бесполезная информация. Те компании,
которые научатся получать доступ к информации в Internet и
интеллектуально использовать такие данные, например, применяя их для
обслуживания своих покупателей, совершенствования внутренних процессов
или сокращения цикла разработки продукции, увидят, как все это
отразиться на процветании их бизнеса.

Коммуникации в глобальном масштабе

Сегодня многие компании расширяют свои системы электронной почты за
пределы своих организаций, распространяя их на Internet. Глобальная
электронная почта позволяет связать друг с другом географически
разрозненные подразделения и филиалы компаний, позволяя их сотрудниками
легко обмениваться информацией со служащими центрального офиса. Кроме
того, электронную почту удобно применять для организации связи с
компанией ее мобильных пользователей. Компании могут воспользоваться и
тем, что предлагают провайдеры услуг Internet, поддерживающие точки
входа в сеть по всей стране. HYPERLINK
“http://elib.mubint.ru/edu/study/novintra/nbg2ii5.htm” \l “pop”
Подписавшись на услуги провайдера , который осуществляет обслуживание в
общенациональном масштабе, компания обеспечит доступ мобильных
пользователей к своей сети по телефонной линии — для этого им
достаточно будет набрать местный телефонный номер.

Электронная почта повышает эффективность контактов с заказчиками и
поставщиками. В отличие от факсов, которые не всегда доходят до своего
адресата, информацию по e-mail можно посылать конкретному лицу в
конкретной компании. Дополнительные преимущества дает то, что сообщения
и документы передаются в электронном формате — получатель может легко
манипулировать такими данными и использовать их с любой целью.

35.Адресація комп’ютерів в Інтернеті.

Система адрес у мережі Internet.

Адреси потрібні для ідентифікації об’єктів, які можуть цікавити
користувача в мережі. Найчастіше такими об’єктами є вузли мережі
(сайти), поштові скриньки, файли, Web-сторінки. Для кожного з них існує
свій формат адреси. Однак, оскільки об’єкти зосереджено у вузлах мережі,
в їхніх ідентифікаторах обов’язково присутня адреса вузла.

Для ідентифікації вузлів і маршрутизації пакетів служить IP-адреса.
IP-адреса – це чотирибайтне число, перших два байти якого визначають
адресу підмережі, а два інших – адресу вузла в ній. За допомогою
IP-адреси можна ідентифікувати більш як 4 млрд. вузлів. На практиці ж
через особливості адресації до деяких типів локальних мереж кількість
можливих адрес становить понад 2 млрд. Для користувача працювати з
числовим зображенням IP-адреси незручно, тому йому пропонується більш
проста логічна система доменних імен DNS (Domain Name System) –
послідовність імен, сполучених крапками, наприклад, microsoft.com,
rambler.ru, itl.net.ua, lviv.ua і т.д.

Домен – група вузлів, об’єднаних за деякою ознакою (наприклад, вузли
навчальних закладів, вузли якої-небудь країни, вузли однієї організації
і т. д.). Система доменів має ієрархічну деревоподібну структуру, тобто
кожний домен проміжного рівня містить групу інших доменів. Кореневий
домен є умовним, на верхньому рівні можуть бути розташовані початкові
(територіальні) домени різних країн. Ім’я вузла (машини) становить
нижній рівень доменного імені та позначається крайнім лівим доменом
(рис. 1).

Наведемо доменні імена деяких країн та організацій: us- США, au-
Австралія, fr- Франція, са- Канада, jp- Японія, ru- Росія, uа- Україна,
de- Німеччина, com- комерційні організація, edu – навчальні заклади, gov
– урядові установи, net – постачальники мережних послуг, org –
неприбуткові організації. Слід зазначити, що IP та DNS – різні форми
запису адреси одного й того самого мережного комп’ютера. Для переведення
доменних імен у IP-адресу служить сервіс DNS.

Для ідентифікації ресурсів мережі (файлів, Web-сторінок)
використовується адреса URL (Uniform Resource Locator – уніфікований
покажчик ресурсу), яка складається з трьох частин:

зазначення сервісу, що забезпечує доступ до ресурсу (як правило, це ім’я
протоколу). Після імені йдуть двокрапка: і два знаки / (коса риска):
http://… ;

зазначення DNS імені комп’ютера: http://www.itl.net.ua… ;

зазначення повного шляху доступу до файлу на даному комп’ютері:
http://www.itl.net.ua/Faes/Arcbiv/pagel.html

Як роздільник у повному імені використовується знак /. Вводячи ім’я,
потрібно точно дотримувати регістр символів, оскільки в Internet малі та
великі літери вважаються різними. В електронній пошті адреса складається
з імені одержувача (поштової скриньки), знака “@” та доменної адреси
поштового сервера (локальної мережі), до якого приєднано одержувача.
Наприклад: [email protected] .

36. Основні сервіси мережі Інтернет.

Основні мережні сервіси

Практично всі послуги мережі Internet побудовані на принципі
“клієнт-сервер”.

Сервер (у мережі Internet) – це комп’ютер або програма, здатні надавати
клієнтам (у міру надходження від них запиту) деякі мережні послуги.

Клієнт – прикладна програма, завантажена в комп’ютер користувача, яка
забезпечує передачу запитів до сервера й одержання відповідей від нього.

Різні сервіси мають різні прикладні протоколи. У міру розвитку мережі
з’являються нові протоколи (сервіси), змінюючи її вигляд і стрімко
розширюючи коло користувачів. Таким чином, щоб скористатися якоюсь із
служб мережі Internet, необхідно встановити на комп’ютері клієнтську
програму, здатну працювати за протоколом цієї служби. Деякі клієнтські
програми входять до складу ОС Windows 98, NT, а також до складу
програм-броузерів, наприклад, Microsoft Internet Explorer та Netscape
Communicator. Розглянемо деякі сервіси, які забезпечує Internet.

Сервіс FTP (File Transfer Protocol). Це протокол передачі файлів, один
із перших сервісів Internet. Цей сервіс дає можливість абоненту
обмінюватися двійковими і текстовими файлами з будь-яким комп’ютером
мережі. Встановивши зв’язок із віддаленим комп’ютером, користувач може
скопіювати файл із нього на свій комп’ютер або скопіювати файл із свого
на віддалений комп’ютер. Для вузлів FTP характерною є наявність
процедури входу (login). Як “гостьові” ім’я й пароль часто
використовуються імена anonymous, ftp, а також адреса електронної пошти.
При цьому користувачеві надається доступ до безкоштовно поширюваної
інформації. Для зручності роботи з цим сервісом розроблено цілий ряд
прикладних програма, що забезпечують зручний Windows-подібний інтерфейс
для FTP-сервісу. Даний сервіс може бути використаний для комерційного
поширення програмних продуктів, баз даних, моделей, рекламних
презентацій, великих за обсягом документів (книг) тощо.

Електронна пошта (E-mail). Вона є одним із перших і, мабуть,
найпоширенішим сервісом Internet. Цей сервіс забезпечує обмін поштовими
повідомленнями з будь-яким абонентом мережі Internet. Існує можливість
відправлення як текстових, так і двійкових файлів. Електронна пошта є
найдешевшим і доступним Internet-сервісом в Україні. Можна навести такі
переваги електронної пошти в організації ділової діяльності:

реалізується дешеве і майже моментальне розсилання;

не витрачається час на візити до посадових осіб із дрібних питань;

не треба переписувати (передруковувати) копії для розсилання;

дуже просто використати цитати, відповідаючи на повідомлення;

архів листування зберігається в комп’ютері в зручному вигляді;

можна задавати списки розсипки, псевдоніми (alias), вести адресні
записники;

можна передавати двійкові файли (схеми, ілюстрації, програми, архіви
тощо).

Поштові сервери одержують повідомлення від клієнтів і пересилають їх по
ланцюжку до поштових серверів адресатів, де ці повідомлення
накопичуються. При встановленні сполучення між адресатом і його поштовим
сервером, за командою відбувається передача повідомлень, що надійшли на
комп’ютер адресата. Серед клієнтських поштових програм можна виділити
The Bat, Microsoft Outlook та інші.

Сервіс Мail Lists (списки розсилки). Його створено на підставі протоколу
електронної пошти. Підписавшись (безкоштовно) на списки розсилки, можна
регулярно одержувати електронною поштою повідомлення про певні теми
(науково-технічні й економічні огляди, презентація нових програмних та
апаратних засобів і т. д.).

Сервіс WWW (World Wide Web – всесвітня павутина). WWW – це єдиний
інформаційний простір, який складається із сотень мільйонів
взаємозв’язаних гіпертекстових електронних документів, що зберігаються
на Web-серверах. Окремі документи всесвітньої павутини називаються
Web-сторінками. Групи тематично об’єднаних Web-сторінок утворюють
Web-вузол (жаргонний термін – Web-сайт, або просто сайт). Web-сторінка –
це текстовий файл, що містить опис зображення мультимедійного документа
на мові гіпертекстової розмітки – HTML (Hyper-Text Markup Language).
Сторінка може містити не тільки форматований текст, а й графічні,
звукові та відео об’єкти.

Найважливішою рисою Web-сторінок є гіпертекстові посилання. З будь-яким
фрагментом тексту або, наприклад, із малюнком, можна пов’язати інший
Web-документ, тобто встановити гіперпосилання. У цьому разі під час
клацання лівою клавішею миші на тексті або рисунку, що є
гіперпосиланням, відправляється запит на доставку нового документа. Цей
документ, у свою чергу, також може мати гіперпосилання на інші
документи. Таким чином сукупність величезного числа гіпертекстових
електронних документів, які зберігаються в серверах WWW, утворює
своєрідний гіперпростір документів, між якими можливе переміщення.

Для передачі інформації у WWW використовується протокол HTTP (HyperText
Transfer Protocol – протокол передачі гіпертексту). Перегляд
Web-сторінок і переміщення через посилання користувачі здійснюють за
допомогою програм браузерів (від слова “to browse” – переглядати).
Найпопулярнішими Web-браузерами в Україні є Microsoft Internet Explorer
та Netscape Communicator.

Сервіс IRC (Internet Relay Chat). Він забезпечує проведення
телеконференцій у режимі реального часу. Переваги: можна анонімно
поговорити на цікаву тему або швидко одержати консультацію. На відміну
від системи телеконференцій, в якій спілкування між учасниками
обговорення теми відкрито для всього світу, в системі IRC беруть участь,
як правило, лише кілька чоловік. Іноді службу IRC називають
чат-конференціями, або просто чатом. Існує кілька популярних клієнтських
програм для роботи з серверами і мережами, що підтримують сервіс IRC,
наприклад, програми mIRC і mIRC32 для Windows. Ці, а також подібні до
них програми застосовуються для ділового й особисто-го спілкування
персоналу фірм у реальному часі, для проведення групових консультацій і
нарад.

Служба ICQ. Вона призначена для пошуку мережної IP-адреси людини,
комп’ютер якої приєднано в даний момент до мережі Internet. Назва служби
є акронімом виразу І seek you – я тебе шукаю. Необхідність у подібній
послузі пов’язана з тим, що більшість користувачів не мають постійної
IP-адреси. Їм видається динамічна ІР-адреса, що діє тільки протягом
цього сеансу. Цю адресу видає той сервер, через який відбувається
приєднання. У різних сеансах динамічна IP-адреса може бути різною,
причому заздалегідь невідомо якою. При кожному приєднанні до мережі
Internet програма ICQ, встановлена на комп’ютері користувача, визначає
поточну IP-адресу і повідомляє його центральній службі, яка, в свою
чергу, оповіщає партнерів користувача. Далі партнери (якщо вони також є
клієнтами цієї служби) можуть встановити з користувачем прямий зв’язок.
Після встановлення контакту зв’язок відбувається в режимі, аналогічному
сервісу IRC.

Доступ користувачів до мережі Internet.

Для роботи в мережі необхідно:

фізично приєднати комп’ютер до одного з вузлів мережі Internet;

одержати IP-адресу на постійній або тимчасовій основі;

встановити і настроїти програмне забезпечення – програми-клієнти тих
сервісів, послугами яких мається намір скористатися.

Організаційно доступ до мережі користувачі дістають через провайдери.

Провайдер – це організація (юридична особа), що надає послуги у
приєднанні користувачів до мережі Internet.

Як правило, провайдер має постійно ввімкнений досить продуктивний
сервер, сполучений з іншими вузлами каналами з відповідною пропускною
здатністю, і засоби для одночасного підключення кількох користувачів
(багатоканальний телефон, багатопортова плата тощо).

Провайдери роблять подібну послугу на договірній основі, найчастіше
орієнтуючись на час роботи користувача або обсяг даних, які
пересилаються по мережі. При укладанні договору провайдер повідомляє
клієнту всі атрибути, необхідні для підключення та настройки з’єднання
(ідентифікатори, номери телефонів, паролі тощо). Як правило, користувачі
навчальних закладів, великих організацій, фірм, підприємств приєднуються
до мережі Internet через свою локальну мережу. На один із комп’ютерів
локальної мережі покладається вирішення завдань proxy-сервера –
управління локальною мережею й виконання функцій “посередника” між
комп’ютерами користувачів та мережею Internet (proxy – представник,
довірена особа).

Всі технічні й організаційні питання взаємодії з провайдером вирішує
адміністратор мережі. Для користувачів розробляється інструкція, в якій
наводиться перелік дій, які треба виконати для приєднання до мережі
Internet. Технічно для приєднання до комп’ютера провайдера потрібні ПК,
відповідне програмне забезпечення й модем – пристрій, що перетворює
цифрові сигнали від комп’ютера на сигнали для передачі по телефонних
лініях і навпаки. Комп’ютер провайдера може виконувати функції
хост-машини або звертатися до більш потужних хост-машин для доступу до
глобальних ресурсів мережі Internet через високопродуктивний канал
передачі даних – магістраль.

Хост-машина (від англ. host – господар) – це комп’ютер, що виконує
мережні функції, реалізуючи повний набір протоколів. Крім мережних
функцій, хост-машина може виконувати завдання користувача (програми,
розрахунки, обчислення). Деякі хост-машини можуть виконувати функції
шлюзів – апаратних і програмних засобів для передачі даних між
несумісними мережами, наприклад, між мережею Internet та мережами
FidoNet. Роль шлюзу між мережею Internet і локальними мережами відіграє
рroху-сервер.

37. Мультимедіа та мультимедіа-комп’ютери.

Мультимедіа – це спільне використання кількох інформаційних середовищ,
таких, як текст, графіка, відео, фотографія, анімація, звукові ефекти,
високоякісний звуковий супровід

Технологія мультимеліа, по-перше, дає можливість людям не лише приймати
інформацію (телебачення, радіо), але й обмінюватись інформацією в тій
формі, в якій сприйняття найбільш ефективне, тобто обмін інформацією
стає двохсторонній.

По-друге, “старі” технології обміну інформацією, що базуються на
аналоговому принципі роботи (відео, аудіо, телефон, телефакс) стають
цифровими, а використання персональних комп’ютерів, доповнених
відеокамерами, мікрофонами, аудіосинтезаторами, телефаксами та
програвачами компакт-дисків, перетворює ПК в потужні центри зв’язку.

Технологію мультимедіа складають дві основні складові – апаратурна
(радіоелектронна) і програмна (комп’ютерна), які вивчаються на
спеціалізації “Радіоелектронні та комп’ютерні засоби створення
мультимедіа”.

38. Області застосування мультимедіа.

Мультимедіа — це інтерактивні системи, що забезпечують роботу з
нерухомими зображеннями і рухомим відео, анімованою комп’ютерною
графікою і текстом, мовою і високоякісним звуком.

Мультимедіа надає користувачеві приголомшливі можливості в створенні
фантастичного світу (віртуальній реальності), інтерактивного спілкування
з цим світом, коли користувач виступає не в ролі стороннього пасивного
споглядача, а бере активну участь в подіях, що розгортаються там;
причому спілкування відбувається на звичній для користувача мові, в
першу чергу, на мові звукових і відеообразів

Можливості технології мультимедіа безмежні. У бізнес-додатках
мультимедіа в основному застосовуються для навчання і проведення
презентацій. Завдяки наявності зворотного зв’язку і живому середовищу
спілкування, системи навчання на базі мультимедіа володіють
приголомшливою ефективністю і істотно підвищують мотивацію навчання. Вже
давно з’явилися програми, які навчають користувача іноземним мовам, які
в інтерактивній формі пропонують користувачеві пройти декілька уроків,
від вивчення фонетики і алфавіту до поповнення словникового запасу і
написання диктанту. Завдяки вбудованій системі розпізнавання мови,
здійснюється контроль вимови людини, що навчається. Мабуть, найголовніша
особливість таких повчальних програм – їх ненав’язливість, адже
користувач сам визначає місце, час і тривалість заняття.

Поява систем мультимедіа, безумовно, проводить революційні зміни в таких
областях, як освіта (від дитячого до літнього віку і від вузівських
аудиторій до домашніх умов), комп’ютерний тренінг, в багатьох сферах
професійної діяльності науки, мистецтва, в комп’ютерних іграх і т.д.
Мультимедіа продукти успішно використовуються в різних інформаційних,
демонстраційних і рекламних ціля; впровадження мультимедіа в
телекомунікації стимулювало бурхливе зростання нових застосувань.

39. Критерії класифікації комп’ютерів.

Номенклатура видів комп’ютерів на сьогодні величезна: машини
розрізняються за призначенням, потужністю, розмірами, елементною базою і
т.д. Тому класифікують ЕОМ за різними ознаками. Слід зауважити, що
будь-яка класифікація є певною мірою умовна, оскільки розвиток
комп’ютерної науки і техніки настільки стрімкий, що, наприклад,
сьогоднішня мікро-ЕОМ не поступається за потужністю міні-ЕОМ п’ятирічної
давності і навіть суперкомп’ютерам віддаленішого минулого. Крім того,
зарахування комп’ютерів до певного класу досить умовне як через
нечіткість розмежування груп, так і в наслідок впровадження в практику
замовного складання комп’юерів, коли номенклатуру вузлів і конкретні
моделі їх адаптують до вимог замовника. Розглянемо найбільш поширені
критерії класифікації комп’ютерів.

Класифікація за призначенням

великі електронно-обчислювальні машини (ЕОМ);

міні ЕОМ;

мікро ЕОМ;

персональні комп’ютери.

Великі ЕОМ (Main Frame)

Застосовують для обслуговування великих галузей народного господарства.
Вони характеризуються 64-розрядними паралельно працюючими процесорами
(кількість яких досягає до 100), інтегральною швидкодією до десятків
мільярдів операцій за секунду, багатокористувацьким режимом роботи.
Домінуюче положення у випуску комп’ютерів такого класу займає фірма IBM
(США). Найбільш відомими моделями супер-ЕОМ є: IBM 360, IBM 370, IBM
ES/9000.

На базі великих ЕОМ створюють обчислювальний центр, що містить декілька
відділів або груп (структура якого зображена на рис. 2). Штат
обслуговування – десятки людей.

Центральний процесор – основний блок ЕОМ, у якому відбувається обробка
даних і обчислення результатів. Уявляє собою декілька системних блоків в
окремій кімнаті, де підтримується постійна температура та вологість
повітря.

Група системного програмування – займається розробкою, відлагодженням і
втіленням програмного забезпечення, потрібного для функціонування
обчислювальної системи. Системні програми забезпечують взаємодію програм
з обладнанням, тобто програмно-апаратний інтерфейс обчислювальної
системи.

Група прикладного програмування – займається створенням програм для
виконання конкретних дій з даними, тобто забезпечення користувацького
інтерфейсу обчислювальної системи.

Група підготовки даних – займається підготовкою даних, які будуть
опрацьовані на прикладних програмах, створених прикладними
програмістами. Зокрема, це набір тексту, сканування зображень,
заповнення баз даних.

Група технічного забезпечення – займається технічним обслуговуванням
всієї обчислювальної системи, ремонтом та відлагодженням апаратури,
під’єднанням нових пристроїв.

Група інформаційного забезпечення – забезпечує технічною інформацією всі
підрозділи обчислювального центру, створює і зберігає архіви розроблених
програм (бібліотеки програм) та накопичених даних (банки даних).

Відділ видачі даних – отримує дані від центрального процесора і
перетворює їх у форму, зручну для замовника (роздрук).

Великим ЕОМ притаманна висока вартість обладнання та обслуговування,
тому робота організована у неперервний цикл.

Міні ЕОМ

Подібна до великих ЕОМ, але менших розмірів. Використовують у великих
підприємствах, наукових закладах і установах. Часто використовують для
керування виробничими процесами. Характеризуються мультипроцесорною
архітектурою, підключенням до 200 терміналів, дисковими запам’ятовуючими
пристроями, що нарощуються до сотень гігабайт, розгалуженою периферією.
Для організації роботи з мініЕОМ, потрібен обчислювальний центр, але
менший ніж для великих ЕОМ.

МікроЕОМ

Доступні багатьом установам. Для обслуговування достатньо обчислювальної
лабораторії у складі декількох чоловік, з наявністю прикладних
програмістів. Необхідні системні програми купуються разом з мікроЕОМ,
розробку прикладних програм замовляють у великих обчислювальних центрах
або спеціалізованих організаціях.

Програмісти обчислювальної лабораторії займаються втіленням придбаного
або замовленого програмного забезпечення, виконують його налаштування і
узгоджують його роботу з іншими програмами та пристроями комп’ютера.
Можуть вносити зміни в окремі фрагменти програмного та системного
забезпечення.

Персональні комп’ютери

Бурхливий розвиток набули в останні 20 років. Персональний комп’ютер
(ПК) призначений для обслуговування одного робочого місця і спроможний
задовольнити потреби малих підприємств та окремих осіб. З появою
Інтернету популярність зросла значно вище, оскільки за допомогою
персонального комп’ютера можна користуватись науковою, довідковою,
учбовою та розважальною інформацією.

Персональні комп’ютери умовно можна поділити на професійні та побутові,
але в зв’язку із здешевленням апаратної частини, межі між нами
розмиваються. З 1999 року задіяний міжнародний сертифікаційний стандарт
– специфікація РС99:

масовий персональний комп’ютер (Consumer PC)

діловий персональний комп’ютер (Office PC)

портативний персональний комп’ютер (Mobile PC)

робоча станція (WorkStation)

розважальний персональний комп’ютер (Entertaiment PC)

Більшість персональних комп’ютерів на ринку підпадають до категорії
масових ПК. Ділові ПК – мають мінімум засобів відтворення графіки та
звуку. Портативні ПК відрізняються наявністю засобів з’єднання
віддаленого доступу (комп’ютерний зв’язок). Робочі станції – збільшені
вимоги до пристроїв збереження даних. Розважальні ПК – основний акцент
до засобів відтворення графіки та звуку.

Класифікація по рівню спеціалізації

універсальні;

спеціалізовані.

На базі універсальних ПК можна створити будь-яку конфігурацію для роботи
з графікою, текстом, музикою, відео тощо. Спеціалізовані ПК створені для
рішення конкретних задач, зокрема, бортові комп’ютери у літаках та
автомобілях. Спеціалізовані мініЕОМ для роботи з графікою (кіно-
відеофільми, реклама) називаються графічними станціями. Спеціалізовані
комп’ютери, що об’єднують комп’ютери у єдину мережу, називаються
файловими серверами. Комп’ютери, що забезпечують передачу інформації
через Інтернет, називаються мережними серверами.

Класифікація за розміром

настільні (desktop);

портативні (notebook);

кишенькові (palmtop).

Найбільш поширеними є настільні ПК, які дають змогу легко змінювати
конфігурацію. Портативні зручні для користування, мають засоби
комп’ютерного зв’язку. Кишенькові моделі можна назвати
‘інтелектуальними’ записниками, дозволяють зберігати оперативні дані і
отримувати швидкий доступ.

Класифікація за сумісністю

Існує безліч видів і типів комп’ютерів, що збираються з деталей, які
виготовлені різними виробниками. Важливим є сумісність забезпечення
комп’ютера:

апаратна сумісність (платформа IBM PC та Apple Macintosh)

сумісність на рівні операційної системи;

програмна сумісність;

сумісність на рівні даних.

40. Класифікація комп’ютерів за поколіннями.

Історія виникнення обчислювальної техніки

1 передумова: необхідність збільшувати швидкість обчислення (абак,
рахівниця, логарифмічна лінійка, архівна машина Паска ля, арифмометр)

Друга передумова—машини та механізми які використовували принцип
програмування(шарманка, музична шкатулка, механізм ткацький, станок Джак
кара, машинка для перепису населення Холлєріта)

Третя передумова—наукові відкриття, які з годом були використані при
побудові комп’ютерів(Аналітична статика Чарльза Бебіджа, алгебра
Буля(тільки 2 цифри о; 1), кібернетика)

1943 р. В США створили машину МАРК-1

1941 р. В Німеччині створили машину Z-3

1946р. В США створили Еніак на радіолампах

1949р. МЕСМ малая електронно-счетная машинка, створена у Києві Лебедєвим

1951р. БЕСМ бістрая електронно-счетная машинка, створена в Москві

Покоління ЕОМ

1) Лампові(50-ті роки, 20000 операцій в секунду, машини були великі)

2)Напівпровідникові(кінець 50-х—початок 60-х. років, 100000 операцій в
секунду

3) Інтегральні мікросхеми

4) Мікропроцесори(80-ті роки)

5) Штучний інтелект

41. Стаціонарні та портативні комп’ютери.

Використання ноутбука суттєво полегшує життя ділової людини. У своєму
нинішньому вигляді ноутбук далеко пішов від записної книжки, навіть якщо
розглядати її електронний варіант. За деякими функціями він уже
перевершує стаціонарний комп’ютер, хоча, як і раніше, продовжує обходити
його утричі за ціною.

Кількість запропонованих брендів зростає з кожним кварталом, але
основними лідерами залишаються Toshiba, HP-Compaq, IBM, Sony, Asus і
Fujitsu. Усі разом, як запевняють маркетологи, вони займають близько 80%
ринку. На частку місцевого виробника залишається сегмент розміром у
7-9%.

Якщо говорити про співвідношення обсягів реалізації ноутбуків до
традиційних ПК, то картина тут така. У цілому вітчизняний комп’ютерний
ринок із продажів більш аніж на 90% складається зі стаціонарних апаратів
(без серверів). Частка ноутбуків складає 5%, серверів – 4%.

До моделей бізнесу-класу пред’являються підвищені вимоги щодо надійності
роботи. Гарантія на них, як правило, не менше трьох років. Такі
“нотатники” максимально напхані комунікаційними пристроями та
розніманнями, використовують всі останні технології.

Головним достоїнством портативного комп’ютера є можливість створення
мобільного міні-офісу. Мобільний офіс – це ноутбук, портативний принтер,
сканер і, природно, мобільний телефон. Завдання, що стоять перед ним:
створення документів “на ходу”, робота з базами даних,
прийом-відправлення електронної пошти, робота в Інтернеті, можливість
моментального відправлення платежів і відстежування стану банківського
рахунку.

При цьому радіодоступ в Інтернет забезпечується завдяки технології
Wi-Fi. На Заході є громадські портали, і кожен користувач, який має свій
ноутбук із Wi-Fi, може виходити в Інтернет із різних місць, коли
з’являється в цьому необхідність. Бездротове з’єднання пристроїв
мобільного офісу між собою по радіоканалу забезпечується за допомогою
технології BlueTooth.

Українські оператори мобільного зв’язку вже пропонують послуги
технології GPRS (General Packet Radio Service – послуга пакетної
радіопередачі даних), що забезпечує високу швидкість передачі даних при
з’єднанні ноутбука з мобільним телефоном, який підтримує дану
технологію. Обмін даних на швидкості 9600 б/с, який досі пропонується
операторами при звичайному виході в Інтернет, – учорашній день. Kyivstar
надає GPRS усім контрактним абонентам, а UMC уже рік пропонує її лише в
тестовому режимі для корпоративних клієнтів. Таке підключення різниться
від традиційного мобільного виходу в Інтернет насамперед підходом до
оплати: замість щохвилинної оплати здійснюється плата за трафік, тобто
за кількість “прокачаної” інформації в мегабайтах. Хоча швидкість поки
залишає бажати кращого. У Києві – усього 33,6 кбіт/с за максимально
можливої 107 кбіт/с.

Портативний варіант комп’ютеризованого робочого місця також може
використовуватися для проведення презентацій, настроювання обладнання
тощо у польових умовах, тобто поза офісом. Причому, окрім основного
периферійного обладнання, до ноутбука можна без проблем підключати інші
пристрої: клавіатури, мишки, приводи пишучі й звичайні, зовнішні
додаткові монітори, мультимедійні проектори. Ще ширші можливості у
використанні, якщо виробник уже додав у ноутбук і мультимедійні порти.
Це можуть бути рознімання Security Digital, Multimedia Card, рознімання
для зчитування флеш-карт, що використовуються в цифрових відеокамерах,
фотоапаратах, диктофонах, плеєрах. За бажанням замовника ноутбуки можуть
комплектуватися і з’єднанням для переносу відеозаписів із цифрових
відеокамер, а також швидкісними з’єднаннями USB 2.0.

42. Мікрокомп’ютери.

На основі великих і надвеликих інтегральних мікросхем були створені
процесори – спрощений варіант великих ЕОМ і мінікомп’ютерів. Через малі
розміри й обмежені можливості ці процесори назвали мікропроцесорами.
Комп’ютери з використанням мікропроцесорів, що мають невеликі розміри й
обмежені можливості, були названі мікрокомп’ютерами.

Малі розміри мікропроцесорів, їх низька вартість і висока надійність
дозволяють створювати на їх основі не тільки мікрокомп’ютери, але й
різноманітні керувальні пристрої, що вбудовуються безпосередньо в
машини, прилади, устаткування і технологічні процеси, зокрема в окремі
компоненти комп’ютера.

За розрядністю, швидкодією і набором команд мікропроцесори наближаються,
а інколи і перевищують процесори великих ЕОМ та мінікомп’ютерів. Згодом
вони мали такі самі можливості, що й процесори цих класів комп’ютерів.
Швидкість обміну із зовнішніми пристроями і максимально допустима
кількість підключених зовнішніх пристроїв різко збільшилися завдяки
використанню нових стандартів на системні шини та інтерфейси із
зовнішніми пристроями.

Це привело до появи нового типу мікрокомп’ютерів, що зайняли місце
великих ЕОМ і мінікомп’ютерів. Їх назвали серверами, оскільки вони мали
обслуговувати велику кількість користувачів у комп’ютерних мережах. Інші
мікрокомп’ютери були названі персональними комп’ютерами, оскільки за
одним таким ПК, на відміну від великих ЕОМ і мінікомп’ютерів, одночасно
може працювати тільки один користувач(хоча сучасні програмні засоби
дозволяють забезпечити багатокористувацький режим роботи, а апаратні
засоби сучасних мікрокомп’ютерів, а також швидкодія процесора і портів
введення – виведення – підключати до комп’ютера додатні термінали.

43-46. Схеми числення. Форми представлення чисел в комп’ютерах. Алгебра
логіки. Зв’язок між алгеброю логіки і двійковим кодуванням.

Сукупність прийомів та правил найменування й позначення чисел
називається системою числення. Звичайною для нас і загальноприйнятою є
позиційна десяткова система числення. Як умовні знаки для запису чисел
вживаються цифри.

Система числення, в якій значення кожної цифри в довільному місці
послідовності цифр, яка означає запис числа, не змінюється, називається
непозиційною. Система числення, в якій значення кожної цифри залежить
від місця в послідовності цифр у записі числа, називається позиційною.

Щоб визначити число, недостатньо знати тип і алфавіт системи числення.
Для цього необхідно ще додати правила, які дають змогу за значеннями
цифр встановити значення числа.

Найпростішим способом запису натурального числа є зображення його за
допомогою відповідної кількості паличок або рисочок. Таким способом
можна користуватися для невеликих чисел.

Наступним кроком було винайдення спеціальних символів (цифр). У
непозиційній системі кожен знак у запису незалежно від місця означає
одне й те саме число. Добре відомим прикладом непозиційної системи
числення є римська система, в якій роль цифр відіграють букви алфавіту:
І – один, V – п’ять, Х – десять, С – сто, Z – п’ятдесят, D -п’ятсот, М –
тисяча. Наприклад, 324 = СССХХІV. У непозиційній системі числення
незручно й складно виконувати арифметичні операції.

Позиційні системи числення

Загальноприйнятою в сучасному світі є десяткова позиційна система
числення, яка з Індії через арабські країни прийшла в Європу. Основою
цієї системи є число десять. Основою системи числення називається число,
яке означає, у скільки разів одиниця наступного розрядку більше за
одиницю попереднього.

Загальновживана форма запису числа є насправді не що інше, як скорочена
форма запису розкладу за степенями основи системи числення, наприклад

130678=1*105+3*104+0*103+6*102+7*101+8

Тут 10 є основою системи числення, а показник степеня – це номер позиції
цифри в записі числа (нумерація ведеться зліва на право, починаючи з
нуля). Арифметичні операції у цій системі виконують за правилами,
запропонованими ще в середньовіччі. Наприклад, додаючи два багатозначних
числа, застосовуємо правило додавання стовпчиком. При цьому все
зводиться до додавання однозначних чисел, для яких необхідним є знання
таблиці додавання.

Проблема вибору системи числення для подання чисел у пам’яті комп’ютера
має велике практичне значення. В разі її вибору звичайно враховуються
такі вимоги, як надійність подання чисел при використанні фізичних
елементів, економічність (використання таких систем числення, в яких
кількість елементів для подання чисел із деякого діапазону була б
мінімальною). Для зображення цілих чисел від 1 до 999 у десятковій
системі достатньо трьох розрядів, тобто трьох елементів. Оскільки кожен
елемент може перебувати в десятьох станах, то загальна кількість станів
– 30, у двійковій системі числення 99910=1111100, необхідна кількість
станів – 20 (індекс знизу зображення числа – основа системи числення). У
такому розумінні є ще більш економічна позиційна система числення –
трійкова. Так, для запису цілих чисел від 1 до у десятковій системі
числення потрібно 90 станів, у двійковій – 60, у трійковій – 57. Але
трійкова система числення не дістала поширення внаслідок труднощів
фізичної реалізації.

Тому найпоширенішою для подання чисел у пам’яті комп’ютера є двійкова
система числення. Для зображення чисел у цій системі необхідно дві
цифри: 0 і 1, тобто достатньо двох стійких станів фізичних елементів. Ця
система є близькою до оптимальної за економічністю, і крім того,
таблички додавання й множення в цій системі елементарні:

+

0

1

*

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

10

1

0

1

Оскільки 23=8, а 24=16 , то кожних три двійкових розряди зображення
числа утворюють один вісімковий, а кожних чотири двійкових розряди –
один шістнадцятковий. Тому для скорочення запису адрес та вмісту
оперативної пам’яті комп’ютера використовують шістнадцяткову й вісімкову
системи числення. Нижче в таблиці 1 наведені перших 16 натуральних чисел
записаних в десятковій, двійковій, вісімковій та шістнадцятковій
системах числення.

Таблиця 1

10

2

8

16

0

0000

0

0

1

0001

1

1

2

0010

2

2

3

0011

3

3

4

0100

4

4

5

0101

5

5

6

0110

6

6

7

0111

7

7

8

1000

10

8

9

1001

11

9

10

1010

12

A

11

1011

13

B

12

1100

14

C

13

1101

15

D

14

1110

16

E

15

1111

17

F

В процесі налагодження програм та в деяких інших ситуаціях у
програмуванні актуальною є проблема переведення чисел з однієї
позиційної системи числення в іншу. Якщо основа нової системи числення
дорівнює деякому степеню старої системи числення, то алгоритм переводу
дуже простий: потрібно згрупувати справа наліво розряди в кількості, що
дорівнює показнику степеня і замінити цю групу розрядів відповідним
символом нової системи числення. Цим алгоритмом зручно користуватися
коли потрібно перевести число з двійкової системи числення у вісімкову
або шістнадцяткову. Наприклад, 101102=10 110=268, 10111002=101 1100=5C8

у двійковому відбувається за зворотнім правилом: один символ старої
системи числення заміняється групою розрядів нової системи числення, в
кількості рівній показнику степеня нової системи числення. Наприклад,
4728=100 111 010=1001110102, B516=1011 0101=101101012

Як бачимо, якщо основа однієї системи числення дорівнює деякому степеню
іншої, то перевід тривіальний. У протилежному випадкові користуються
правилами переведення числа з однієї позиційної системи числення в іншу
(найчастіше для переведення із двійкової, вісімкової та шістнадцяткової
систем числення у десяткову, і навпаки).

Алгоритми переведення чисел з однієї позиційної системи числення в іншу

1. Для переведення чисел із системи числення з основою p в систему
числення з основою q, використовуючи арифметику нової системи числення з
основою q, потрібно записати коефіцієнти розкладу, основи степенів і
показники степенів у системі з основою q і виконати всі дії в цій самій
системі. Очевидно, що це правило зручне при переведенні до десяткової
системи числення.

Наприклад:

з шістнадцяткової в десяткову:

92C816=9*10163+2*10162+C*10161+8*10160=
9*16103+2*16102+12*16101+8*16100=37576

з вісімкової в десяткову:

7358=7*1082+3*1081+5*1080= 7*8102+3*8101+5*8100=47710

з двійкової в десяткову:

1101001012=1*1028+1*1027+ 0*1026+1*1025+0*1024+0*1023+
1*1022+0*1021+1*1020= 1*2108+1*2107+0*2106+1*2105+
0*2104+0*2103+1*2102+0*2101+ 1*2100=42110

2. Для переведення чисел із системи числення з основою p в систему
числення з основою q з використанням арифметики старої системи числення
з основою p потрібно:

для переведення цілої частини:

послідовно число, записане в системі основою p ділити на основу нової
системи числення, виділяючи остачі. Останні записані у зворотному
порядку, будуть утворювати число в новій системі числення;

для переведення дробової частини:

послідовно дробову частину множити на основу нової системи числення,
виділяючи цілі частини, які й будуть утворювати запис дробової частини
числа в новій системі числення.

Цим самим правилом зручно користуватися в разі переведення з десяткової
системи числення, тому що її арифметика для нас звичніша.

Приклади: 999,3510=1111100111,010112

для цілої частини:

для дробової частини:

Систeма ч?ислення (number (numeration) system, notation) – сукупність
способів і засобів запису чисел для проведення підрахунків.

Розрізняють 2 типи систем числення: позиційні і непозиційні. У
позиційних системах числення позиція цифри впливає на її вагу у числі,
наприклад у 1234 позиція цифри 1 = 3 (зправа наліво від 0) а позиція
цифри 3 = 1 тоді як 1 – це кількість тисяч у числі а 3 – кількість
десятків.

Основною характеристикою позиційної системи числення є її основа. Основа
це кількість символів, що використовуються при записуванні чисел.

Типовим прикладом непозиційної системи числення є HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A0%D0%B8%D0%BC%D1%81%D1%8
C%D0%BA%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%87%D0%B8%D1
%81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F&action=edit” \o “Римська система
числення” Римська система числення . Ми ж користуємося HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D1%81%D1%8F%D1%82%D0%BA%D0%BE
%D0%B2%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%87%D0%B8%D1%
81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F” \o “Десяткова система числення”
десятковою системою числення , тобто позиційною системою числення з
основою 10.

У HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9D%D1%83%D0%BC%D1%96%D0%B
7%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0&action=edit” \o “Нумізматика”
нумізматиці особливо велику вагу мають HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D1%81%D1%8F%D1%82%D0%BA%D0%BE
%D0%B2%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%87%D0%B8%D1%
81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F” \o “Десяткова система числення”
десяткова система , дванадцяткова ( HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%83%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D1%86%D0%B8
%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%B
C%D0%B0_%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F” \o
“Дуодецимальна система числення” дуодецимальна ), четвертна та шісткова
системи. У HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%86%D0%A2” \o
“ІТ” ІТ застосовуються HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D1%96%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D0%B2
%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%
BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F” \o “Двійкова система числення” двійкова ,
HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D1%81%D1%8F%D1%82%D0%BA%D0%BE
%D0%B2%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%87%D0%B8%D1%
81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F” \o “Десяткова система числення”
десяткова , HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%92%D1%96%D1%81%D1%96%D0%B
C%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1
%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F&action=edit” \o “Вісімкова
система числення” вісімкова , та HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D1%96%D1%81%D1%82%D0%BD%D0%B0%D0%B4
%D1%86%D1%8F%D1%82%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B
5%D0%BC%D0%B0_%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F” \o
“Шістнадцяткова система числення” шістнадцяткова системи.

47. Логічні елементи І, АБО, НІ. Розв’язання логічних задач.

Числа можна порівнювати за допомогою звичайних операцій:

дорівнює

більше

менше

більше або рівне

більше або рівне

не дорівнює

=

>

< >=

<=

<>

x+y = 1.5

2*x > x+y

x+y < x x*x > = 1.0

t < = 60.0

t < > 1.5

Літерні змінні (стрічки) порівнюються в лексикографічному порядку (за
тим же принципом, що й слова у словнику):

‘а'<‘я’, ‘1’<‘2’, ‘мама'<‘папа’, ‘мам'<‘мама’, ‘2’>’11’

Порівняння можуть давати один із двох результатів:

«так» (істинно, true) і «ні» (хибно, false).

І ці результати порівнянь можна комбінувати, використовуючи логічні
операції «і», «або», «не». (Переклад з англійської мови: і — and, або —
or, не — not.)

Приклад (n — ціле число, (х,у) — координати точки площини):

0 < = n and n < = 2

n = 0 or n = 1

not (n = 1 or n = 2)

x = 0.0 or y = 0.0

x < > 0.0 and y < > 0.0

x > 0.0 and y > 0.0

x > 0.0 and x = y

x*x+y*y < = 1.0 y > 0.0 and y < x and x * x + y * y < 1.0 множина з трьох цілих чисел
0,1,2;

множина з двох цілих чисел 0,1;

множина всіх цілих чисел, за вийнятком 1,2;

множина точок на вісях координат;

множина точок поза вісями координат;

множина точок першого квандранта;

бісектриса першого квандранта;

одиничний круг з центром у початку координат;

сектор одиничного круга, обмежного віссю х і бісектрисою першого
квадратa

48. Поняття програмного забезпечення. Класифікація програмного
забезпечення.

Програмне забезпечення (ПЗ) (software) – Загальне поняття, що вказує на
набір кодованих інструкцій ( HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC
%D0%B0” \o “Програма” програма ) для керування процесором ( HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/CPU” \o “CPU” CPU ) HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%27%D1%8E%D1%82%D0
%B5%D1%80” \o “Комп’ютер” комп’ютера . Процесор HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/CPU” \o “CPU” CPU комп’ютера зчитує такі
кодовані інструкції та виконує їх. Виконання програмного забезпечення
комп’ютером полягає у маніпулюванні HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%86%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0
%D1%86%D1%96%D1%8F” \o “Інформація” інформацією та керуванні
апаратними компонентами комп’ютера. Наприклад, типовим для персональних
комп’ютерів є відображення інформації на екран та прийом її з
клавіатури.

Програмне забезпечення (software) та HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BD
%D0%B5_%D0%B7%D0%B0%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D0%BF%D0%B5%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B
D%D1%8F” \o “Апаратне забезпечення” апаратне забезпечення (hardware) є
дві комплементарні компоненти комп’ютера, причому границя між ними не є
чіткою, бо деякі фрагменти програмного забезпечення на практиці
реалізуються суто апаратурою мікросхем комп’ютера, а програмне
забезпечення, в свою чергу, здатне виконувати (емулювати) функції
електронної апаратури. Але по суті призначення програмного забезпечення
полягає в керуванні як самим комп’ютероv так і іншими програмами та
маніпулюванні інформацією.

Теоретичні основи програмного забезпечення комп’ютерів базуються на
теорії cкінченних HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82
” \o “Автомат” автоматів , і практично були закладені британським
математиком HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%90%D0%BB%D0%B0%D0%BD_%D0%
A2%27%D1%8E%D1%80%D1%96%D0%BD%D0%B3&action=edit” \o “Алан Т’юрінг”
Аланом Т’юрінгом (Alan Turing) в 1936 році, який створив так звану
HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%B0_%D0%A
2%27%D1%8E%D1%80%D1%96%D0%BD%D0%B3%D0%B0” \o “Машина Т’юрінга” машину
Т’юрінга , математичну модель абстрактної машини здатної виконувати
послідовності рудиментарних операцій які переводять машину з одного
фіксованого стану в інший, наперед заданий стан. Головна ідея полягала в
математичному доведенні факту, що будь-який, попередньо сформульований
стан системи може бути завжди досянутий послідовним виконанням кінцевого
набору елементарних команд (програми) з фіксованого алфавіту команд.

На відміну від апаратних складових HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/Hardware” \o “Hardware” hardware
комп’ютера, Програмне забезпечення являє собою інформацію, яка
зберігається на матеріальних носіях у вигляді HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB” \o “Файл”
файлів ( HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%B5%D1%82%D0%B0
” \o “Дискета” дискета , HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/HDD”
\o “HDD” HDD , HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/CD” \o “CD” CD
, HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=DVD&action=edit”
\o “DVD” DVD , тощо) та може передаватись по каналах зв’язку.

Розрізняють HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%BD
%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BD%D0%B5_%D0%B7%D0%
B0%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D0%BF%D0%B5%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F” \o
“Системне програмне забезпечення” системне та HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D0%B4
%D0%BD%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BD%D0%B5_%D0%
B7%D0%B0%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D0%BF%D0%B5%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F” \o
“Прикладне програмне забезпечення” прикладне програмне забезпечення ;

Системне програмне забезпечення призначено для обслуговування власних
потреб комп’ютера – забезпечення його працездатності і виконання його
внутрішніх функцій а також для створення передумов для виконання
прикладного програмного забезпечення. Типовим прикладом системного ПЗ є
HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%86%D1%96
%D0%B9%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0” \o
“Операційна система” операційна система

HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D0%B4
%D0%BD%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BD%D0%B5_%D0%
B7%D0%B0%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D0%BF%D0%B5%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F” \o
“Прикладне програмне забезпечення” прикладне програмне забезпечення
власне призначено для розвязання конкретних задач. Наприклад: редактори
тексту, електронні таблиці, бази даних, тощо.

49. Операційна система.

Операційна система — комплекс HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC
%D0%BD%D0%B5_%D0%B7%D0%B0%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D0%BF%D0%B5%D1%87%D0%B5%D0%B
D%D0%BD%D1%8F” \o “Програмне забезпечення” програм , що забезпечує
управління HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BD
%D0%B5_%D0%B7%D0%B0%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D0%BF%D0%B5%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B
D%D1%8F” \o “Апаратне забезпечення” апаратними засобами HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%27%D1%8E%D1%82%D0
%B5%D1%80” \o “Комп’ютер” комп’ютера ; організує роботу з HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB” \o “Файл”
файлами і HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D0%B4
%D0%BD%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BD%D0%B5_%D0%
B7%D0%B0%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D0%BF%D0%B5%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F” \o
“Прикладне програмне забезпечення” прикладним програмним забезпеченням
; здійснює введення і виведення даних.

Загальними словами, операційна система — це перший і основний набір
програм, що завантажується в комп’ютер. Крім вищевказаних функцій ОС
може здійснювати й інші, наприклад надання загального HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%86%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%84%D0%B5
%D0%B9%D1%81_%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D1%83%D0%B2%D0%B0%D1%8
7%D0%B0” \o “Інтерфейс користувача” інтерфейсу користувача ( HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=UI&action=edit” \o “UI” UI )
і т. п.

Сьогодні найвідомішими операційними системами є ОС сімейства Microsoft
Windows і UNIX-подобні системи — HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/Linux” \o “Linux” Linux , * HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/BSD” \o “BSD” BSD , HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/Mac_OS_X” \o “Mac OS X” Mac OS X

Найвідоміші операційні системи

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=CP/M&action=edit”
\o “CP/M” CP/M

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/MS-DOS” \o “MS-DOS” MS-DOS

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Windows” \o
“Microsoft Windows” Microsoft Windows

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/Mac_OS_X” \o “Mac OS X” Mac
OS X

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/BeOS” \o “BeOS” BeOS

Родина HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%AE%D0%BD%D1%96%D0%BA%D1%81” \o “Юнікс”
Юнікс (UNIX)

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/BSD” \o “BSD” BSD

HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%96%D0%BD%D1%83%D0%BA%D1%81” \o
“Лінукс” Лінукс (Linux)

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/Debian” \o “Debian” Debian

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/Fedora” \o “Fedora” Fedora

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/Gentoo” \o “Gentoo” Gentoo

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/Knoppix” \o “Knoppix” Knoppix

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/MandrakeLinux” \o
“MandrakeLinux” MandrakeLinux

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/Slackware” \o “Slackware”
Slackware

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=SUSE&action=edit”
\o “SUSE” SUSE

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/Yoper” \o “Yoper” Yoper

Операційні системи, повністю написані на HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%81%D0%B5%D0%BC%D0%B1%D0%BB%D0%B5
%D1%80” \o “Асемблер” асемблері

HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/MenuetOS” \o “MenuetOS”
MenuetOS

Базові поняття

HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0
_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0” \o “Файлова система”
Файлова система (File System)

HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D0%B0
_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%B2%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%
83-%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%83” \o “Основна система
вводу-виводу” Основна система вводу-виводу (BIOS)

50, 76. Файлова система.

Файлова система – формат даних, який використовуються HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%86%D1%96
%D0%B9%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0” \o
“Операційна система” операційною системою для збереження інформації
про HYPERLINK “http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB”
\o “Файл” файли на HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%BE%D0%B3%D1%96%D1%87%D0%BD%D0%B8
%D0%B9_%D1%82%D0%BE%D0%BC” \o “Логічний том” логічному томі . Також цим
поняттям позначають сукупність файлів та директорій, які розміщуються на
одному логічному томі. Логічний том, на якому створено файлову систему,
називають форматованим. Деякі файлові системи: HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=FAT_16&action=edit” \o “FAT
16” FAT 16 , HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=FAT_32&action=edit” \o “FAT
32” FAT 32 , HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=NTFS&action=edit” \o “NTFS”
NTFS .

Загальні відомості про файлову систему

Що таке файл?

Вся інформація в комп’ютері записана на диски: гнучкі, тверді, лазерні,
магнітооптичі. Інформація на дисках зберігається в файлах.

Файл – це поіменована область диска. У файлах можуть зберігатися тексти
програм, документи, а також програми, готові для виконання та інші дані.

Файлова система –це набір погоджень (правил), що визначають організацію
даних на носіях інформації.

Для того, щоб ОС та інші програми могли звертатися до файлів, вони
повинні мати свої ідентифікатори. Ідентифікатор складається з двох
частин: імені та типу файла. Імена файлів в ОС ПЕОМ (крім ОС Windows)
містять до 8-ми літер, цифр і знаків “мінус” та “підкреслення” , а тип –
до трьох літер, цифр і деяких інших символів. Тип визначає користувач
або програма, яка породжує файл. Ім’я відокремлюється від типу крапкою.
Тип файла називають також розширенням імені. Наприклад:

Basik.com, autoexe.bat, arj.exe.

51.Системи програмування.

Система програмування (programming system) – 1) те ж що й HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%86%D0%BD%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BC
%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%8
2%D0%B5%D0%BC%D0%B0” \o “Інструментальна система” інструментальна
система ; 2) система автоматичного програмування, що складається з
HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%B2%D0%B0_%D0%BF%D1%80%D0%B
E%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D1%83%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F” \o “Мова
програмування” мови програмування , HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%96%D0%BB%D1%8F
%D1%82%D0%BE%D1%80” \o “Компілятор” компілятора або HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%86%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BF%D1%80
%D0%B5%D1%82%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80” \o “Інтерпретатор” інтерпретатора
програм, які написані на цій мові, відповідної документації, а також
допоміжних засобів для підготовки програм до виконання; Інструментальна
система (development environment) — комплекс програмних або програмних і
технічних засобів, який використовується фахівцями з HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC
%D1%83%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F” \o “Програмування” програмування
як інструмент для розробки HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC
%D0%BD%D0%B5_%D0%B7%D0%B0%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D0%BF%D0%B5%D1%87%D0%B5%D0%B
D%D0%BD%D1%8F” \o “Програмне забезпечення” програмного забезпечення (
HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC
%D0%B0” \o “Програма” програм , програмних комплексів та систем тощо).

52.Транслятори, компілятори, інтерпретатори.

Трансля?тор ( HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D1%96%D0%B9%D1%81
%D1%8C%D0%BA%D0%B0_%D0%BC%D0%BE%D0%B2%D0%B0” \o “Англійська мова” англ.
translator) — HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC
%D0%B0” \o “Програма” програма або технічний засіб, який виконує
HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BB%D1%8F
%D1%86%D1%96%D1%8F” \o “Трансляція” трансляцію HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC
%D0%B0” \o “Програма” програми .

Транслятори поділяються на HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%96%D0%BB%D1%8F
%D1%82%D0%BE%D1%80” \o “Компілятор” компілятори та HYPERLINK
“http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%86%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BF%D1%80
%D0%B5%D1%82%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80” \o “Інтерпретатор” інтерпретатори
.

Компілятор – це програма, що читає програму записану початковою мовою і
записує цільовою мовою. Цей процес називають компіляцією (трансляцією,
перекладом). Він складається з двох частин.

Коротко К. можна визначити, як програма або технічний засіб, що виконує
компіляцію.

Концептуально компілятор працює фазово, в процесі кожної фази
відбувається перетворення поч